二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90.1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应 ③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应 ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是________。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为________ ,该温度下,平衡常数K=________;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是________。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为________;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子________mol
高二化学填空题极难题
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应: 甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•mol-1
(1)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响 。
(2)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响: 。
(3)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是: 。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90.1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应 ③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应 ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是________。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为________ ,该温度下,平衡常数K=________;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是________。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为________;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子________mol
高二化学填空题极难题查看答案及解析
合成气(主要成分为CO、CO2和H2)是重要的化工原料,可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚(CH3OCH3)。
己知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚,主反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是__________;若想减少副反应,大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。
②一定条件下.上述主反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(填标号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的变小
③在某压强下,制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图(a)所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中, 5 min后反应达到平衡状态,则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________;KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________。
(2)在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚,另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是_______________________________。
②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图(b)所示,请解释290℃后升高温度,CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
CO2、CO可与H2在一定条件下反应合成二甲醚(CH3OCH3)、甲醇(CH3OH)、草酸(H2C2O4)等化工原料。
(1)二甲醚可作为绿色环保型能源。二甲醚空气燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时,c通入的物质为______________ ,该电极的电极反应式为_______________。
(2)某同学用甲醇和其它试剂组装了如下图所示装置,来研究有关电化学问题(甲、乙、丙三池中电解质足量)。当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
①丙池中F电极为____________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),该池的总反应化学方程式为_______________;
②若丙池溶液的体积为500 mL,当乙池中C极质量减轻5.4g时,丙池溶液的pH为_______(忽略溶液体积的变化);
③一段时间后,断开电键K,下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是______ (填序号)。
A. Cu B. CuO C. Cu(OH)2 D. Cu2(OH)2CO3
(3)已知:常温下,H2C2O4的电离常数分别是Ka1≈5.0×10-2,Ka2≈6.0×l0-5。草酸的钾盐有K2C2O4、KHC2O4。常温下,KHC2O4的水解常数Kh2=___________,KHC2O4溶液的pH______7(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
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二甲醚(CH3OCH3),是一种易燃气体。主要作为甲基化试剂和各类气雾推进剂,在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。其制备方法之一可由H2和CO合成:2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH<0
(1)该反应的ΔS_____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在恒温恒容容器中,不能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(选填字母序号)。
a.二甲醚和水蒸气的体积比等于1︰1 b.容器中压强保持不变
c.υ正(H2)=4υ逆(CH3OCH3) d.容器中一氧化碳的物质的量不再改变
(3)在密闭容器中,反应达到平衡后下列措施能加快反应速率并提高CO转化率的是___(选填字母序号)。
a.将H2O(g)从体系中分离出来 b.缩小容器体积,使体系压强增大
c.加入合适的催化剂 d.升高体系温度
(4)T℃时,在2 L密闭容器中,充入4 molCO和8 molH2发生反应,测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ(图中实线)所示:
①T℃时,在状态Ⅰ的条件下,反应达到C点时体系处于平衡状态,以H2 表示该反应的平均速率υ(H2)=_________, CO的转化率是________,反应的平衡常数KⅠ=_________。
②若仅改变某一条件,测得H2物质的量随时间变化如图状态Ⅱ所示,则KⅠ _____KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
③若仅改变某一条件时,测得H2的物质的量随时间变化如图状态Ⅲ所示,则改变的条件可能是_____________________________。
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二甲醚(CH3OCH3)是一种易燃气体。主要作为甲基化试剂和各类气雾推进剂,在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。其制备方法之一可由H2和CO合成:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH<0
(1)该反应的ΔS__0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在密闭容器中,上述反应达到平衡后,下列措施能加快反应速率并提高CO转化率的是__(选填字母序号)。
a.将H2O(g)从体系中分离出来 b.缩小容器体积,使体系压强增大
c.加入合适的催化剂 d.升高体系温度
高二化学填空题简单题查看答案及解析
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。
I.Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)发生如下反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol ②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH4(g)+O2CO(g)+2H2(g) △H=-35.6kJ/mol。该反应是_______反应(填“自发”或“非自发”)
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______,830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K______1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应中,可以循环使用的物质有________。
II.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b 电极是______极。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压强2.0~10.0 MPa,温度230~280℃)进行下列反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol ②
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=-35.6 kJ/mol。该反应是____________反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= _____________。该反应的平衡常数表达式为:_______;在830℃时K=1.0,则在催化反应室中该反应的K______1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应中,可以循环使用的物质有__________。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
a电极是________极,其电极反应方程式为_________________。
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二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压强2.0~10.0 MPa,温度230~280℃)进行下列反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ/mol ②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=-35.6 kJ/mol。该反应是_______反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___________。830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K_______1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应中,可以循环使用的物质有_______。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是_______极。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ·mol﹣1,甲醚可作燃料电池的燃料.
(1)写出甲醚燃烧的热化学方程式 ;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1;计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热△H= kJ·mol﹣1;
(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是 (选填编号,注意大小写)。
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b.单位时间内有2mol H2消耗时,有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变
d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后,达到新的平衡,CH3OCH3的产率将 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32﹣,请写出该反应的负极反应式 ;
(4)用(3)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL NaCl溶液,装置如图所示,请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是 ;当燃料电池消耗2.8LO2(标准状况下)时,计算此时:NaCl溶液中C(OH-)= mol/L(假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出).
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