Ⅰ:为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2 为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g) + 2CO(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ∆H=-198kJ/mol。
(1)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(2)在一定温度下,向2.0L固定的密闭容器中充入2molH2 和1molCO,经过一段时间后,反应4H2(g) + 2CO(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) 达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 80 | 100 |
n(H2)/mol | 2.0 | 1.4 | 0.85 | 0.4 | — |
n(CO) /mol | 1.0 | — | 0.425 | 0.2 | 0.2 |
n(CH3OCH3) /mol | 0 | 0.15 | — | — | 0.4 |
n(H2O) /mol | 0 | 0.15 | 0.2875 | 0.4 | 0.4 |
①0—20min的平均反应速率V(co)= mol/(L·min);
②达平衡时,H2 的转化率为: ;
③在上述温度下,向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2 和0.4molCH3OCH3 (g),则化学平衡 (向“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)用Li2CO3 和Na2CO3 的熔融盐混合物作为电解质,CO为负极燃气,空气与CO2 的混合气体作为正极助燃气,制得在650℃工作的燃料电池,则负极反应式为:
,当燃料电池的电路中有0.2NA个电子发生转移,则标况下生成 _______升CO2 。
Ⅱ:已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2 ]=1.8X10-11,Ksp[Cu(OH)2 ]=2.2X10-20,在25℃下,向浓度均为0.1mol/L的MgCl2 和CuCl2 混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式)生成该沉淀的离子方程式为 。
高三化学简答题极难题
Ⅰ:为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2 为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g) + 2CO(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ∆H=-198kJ/mol。
(1)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(2)在一定温度下,向2.0L固定的密闭容器中充入2molH2 和1molCO,经过一段时间后,反应4H2(g) + 2CO(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) 达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 80 | 100 |
n(H2)/mol | 2.0 | 1.4 | 0.85 | 0.4 | — |
n(CO) /mol | 1.0 | — | 0.425 | 0.2 | 0.2 |
n(CH3OCH3) /mol | 0 | 0.15 | — | — | 0.4 |
n(H2O) /mol | 0 | 0.15 | 0.2875 | 0.4 | 0.4 |
①0—20min的平均反应速率V(co)= mol/(L·min);
②达平衡时,H2 的转化率为: ;
③在上述温度下,向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2 和0.4molCH3OCH3 (g),则化学平衡 (向“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)用Li2CO3 和Na2CO3 的熔融盐混合物作为电解质,CO为负极燃气,空气与CO2 的混合气体作为正极助燃气,制得在650℃工作的燃料电池,则负极反应式为:
,当燃料电池的电路中有0.2NA个电子发生转移,则标况下生成 _______升CO2 。
Ⅱ:已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2 ]=1.8X10-11,Ksp[Cu(OH)2 ]=2.2X10-20,在25℃下,向浓度均为0.1mol/L的MgCl2 和CuCl2 混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式)生成该沉淀的离子方程式为 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2 O3):2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -204.7KJ/mol
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 (填序号)
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) △H1= -100.46 KJ/mol
2CH3OH(g) =CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+ H2O(g) =CO2(g)+H2(g) △H3= -38.7 KJ/mol
则△H2=________________
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 CO3共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式: 。
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通DME的电极反应为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(10分)二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为Cu0/Zn0/Al2 O2):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7kJ/mol。
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中棍合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-38.7kJ/mol
则△H2= 。
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 C03共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2C03水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2C03水溶液反应的离子方程式:
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通DME的电极反应为 。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O3):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -204.7kJ/mol。
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-38.7kJ/mol,则△H2= 。
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 CO3共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式: 。
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通入DME的电极反应为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点,沸点,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气()制备二甲醚的反应原理如下:
①
②
回答下列问题:
(1)已知:,若由合成气() 制备 ,且生成,其热化学方程式为_______________。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入和. 5min达到平衡,平衡时测得,,此时的转化率为___________。用 表示反应①的速率是_____________,可逆反应②的平衡常数 =_______________________
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数值变小,则下列说法正确的是_________________ 。
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡移动的原因是升高了温度
C. 达到新平衡后体系的压强不变
D. 容器中的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应①,平衡时和的转化率如图所示,则a=________ (填数值)。
(5)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和,恒温()时,各物质的浓度随时间的变化如下表:
浓度/ 时间/min | |||
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
在31 min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,40 min,50 min时各物质的浓度如上表所示,则改变的条件是__________________。
在51 min时,保持温度和容器体积不变再充入和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时化学平衡__(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ·mo l -1
②2 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mo l -1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1) =H2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2) 制备 1molCH3OCH3(g),且生成 H2O(1),其热化学方程式为_______________。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1,此时 CO的转化率为__________。用 CH3OH 表示反应①的速率是_____________mo l·L-1·m i n -1,可逆反应②的平衡常数 K2=______________________。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数 K2 值变小,下列说法正确的是____。
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度
C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①,平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图所示,则a=________ (填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为 熔 融 态 的 碳 酸 盐 (如 熔 融K2CO3),其中 CO2 会参与电极反应。 工作时正极的电极反应为______________ 。
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二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ·mo l -1
②2 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mo l -1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1) =H2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2) 制备 1molCH3OCH3(g),且生成 H2O(1),其热化学方程式为_______________。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1,此时 CO的转化率为__________。用 CH3OH 表示反应①的速率是_____________mo l·L-1·m i n -1,可逆反应②的平衡常数 K2=______________________。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数 K2 值变小,下列说法正确的是____。
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度
C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①,平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图所示,则a=________ (填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为 熔 融 态 的 碳 酸 盐 (如 熔 融K2CO3),其中 CO2 会参与电极反应。 工作时正极的电极反应为______________ 。
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二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ·mo l -1
②2 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mo l -1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1) =H2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2) 制备 1molCH3OCH3(g),且生成 H2O(1),其热化学方程式为___________________________________。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1,此时 CO的转化率为__________。可逆反应②的平衡常数 K2=_____________________ _。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数 K2 值变小,下列说法正确的是________________________。
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度
C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①,平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图1所示,则a=________ (填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图 2 所示,电解质为 熔 融 态 的 碳 酸 盐 (如 熔 融K2CO3),其中 CO2 会参与电极反应。 工作时负极的电极反应为______________ 。
(6)对于反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H1= + 41.2kJ/mol在一个绝热的固定容积的容器中,判断此反应达到平衡的标志是______________。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥υ(CO2)正=υ(H2O)逆
高三化学简答题困难题查看答案及解析
甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.0 kJ• mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)若由合成气(CO、H2)制备lmolCH3OCH3(g),且生成H2O(1),整个过程中放出的热量为244kJ,则△H2=________kJ • mol-1。(已知:H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0 kJ/mol)
(2)有人模拟该制备原理,500K时,在2L的密闭容器中充入2molCO和6mol H2,5min达到平衡,平衡时CO的转化率为60%,c(CH3OCH3)=0.2mol·L-1,用H2表示反应①的速率是_______mol·L-1·min-1,可逆反应②的平衡常数K2=_________。
若在500K时,测得容器中n(CH3OCH3)=2n(CH3OH),此时反应②的v正_______v逆(填“>”、“< ”或“=”)。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数K2值变小,下列说法正确的是_______。
A.在平衡移动过程中逆反应速率先增大后减小
B.容器中CH3OCH3的体积分数增大
C.容器中混合气体的平均相对分子质量减小
D.达到新平衡后体系的压强增大
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应①,平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图所示,则a =_________(填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构图所示,电解质为熔融态的碳酸盐(如熔融 K2CO3),其中CO2会参与电极反应。工作时负极的电极反应为____________。该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种电化学保护方法叫做__________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应的=_________。
(2)在不同温度下,按照相同物质的量投料,发生反应①。测得CO的平衡转化率与“压强的关系如图1所示,下列说法正确的是________(填序号).
A.反应温度:
B.混合气体密度:
C.混合气体平均摩尔质量:
D.反应容器的体积关系:
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。由图2可知,催化剂中约为______时最有利于二甲醚的合成。
(4)高温时二甲醚蒸气发生分解反应: 。迅速将二甲醚引人一个504℃的抽成真空的瓶中,在不同时刻测定瓶内压强p总如下表:
①该反应达到平衡状态时,二甲醚的转化率为___________。
②该反应的平衡常数Kp=_____。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压X物质的量分数)
(5)一种以二甲醚作为燃料的燃料电池的工作原理如图3所示。其负极的电极反应式为___________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析