工业上可以利用水煤气(H2、CO)合成二甲醚(CH3OCH3),同时生成CO2。
2 H2(g)+CO(g) = CH3OH(g) ΔH=-91.8 kJ/mol
2CH3OH(g) = CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) +H2(g) ΔH=-41.3 kJ/mol
下列说法不正确的是
A.二甲醚与乙醇互为同分异构体
B.CH3OCH3中只含有极性共价键
C.CH3OH和乙醇均可发生消去反应
D.水煤气合成二甲醚的热化学方程式: 3H2(g)+ 3CO(g) = CH3OCH3 (g) + CO2(g)ΔH=-248.4kJ/mol
高三化学选择题中等难度题
工业上可以利用水煤气(H2、CO)合成二甲醚(CH3OCH3),同时生成CO2。
2H2(g)+ CO(g)==CH3OH(g) △H=-91.8kJ/mol
2CH3OH(g)==CH3OCH3 (g)+H2O(g) △H=-23.5 kJ/mol
CO(g)+ H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H=-41.3 kJ/mol
下列说法不正确的是
A. CH3OH和乙醇均可发生消去反应
B. CH3OCH3中只含有极性共价键
C. 二甲醚与乙醇互为同分异构体
D. 水煤气合成二甲醚的热化学方程式:3H2(g)+3CO(g)===CH3OCH3 (g)+ CO2(g) △H=-248.4kJ/mol
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
工业上可以利用水煤气(H2、CO)合成二甲醚(CH3OCH3),同时生成CO2。
2 H2(g)+CO(g) = CH3OH(g) ΔH=-91.8 kJ/mol
2CH3OH(g) = CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) +H2(g) ΔH=-41.3 kJ/mol
下列说法不正确的是
A.二甲醚与乙醇互为同分异构体
B.CH3OCH3中只含有极性共价键
C.CH3OH和乙醇均可发生消去反应
D.水煤气合成二甲醚的热化学方程式: 3H2(g)+ 3CO(g) = CH3OCH3 (g) + CO2(g)ΔH=-248.4kJ/mol
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
CO和H2均是重要的化工原料,CO2的固定和利用对环境保护及能源开发具有重要的意义。
(1)利用水煤气(CO+H2)作为合成气,在同一容器中,选择双催化剂,经过如下三步反应,最终合成二甲醚(CH3OCH3)。
甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.8kJ·mol-1
水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.3kJ·mol-1
甲醇脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ·mol-1
写出由CO和H2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式____________。
(2)在2L恒容密闭容器中,投入CO(g)和H2(g)各5mol,发生如下反应:
3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H<0,CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示:
①p1、p2、p3中最大的是________。
②若该反应进行50min时达到平衡,此时CO的转化率α=0.6,则50min内H2的反应速率为____mol·L-1·min-1。
(3)二甲醚(CH3OCH3)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。其工作原理如图所示。X极附近的酸性______(填“减弱”、“增强”或“不变”),Y电极是_____极,写出X电极上发生的电极反应式__________。若用该二甲醚燃料电池电解饱和食盐水(阳极为石墨电极),当有2.3g燃料被消耗时,阴极产生气体的体积为_____L(标准状况下)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取甲醚的原理如下:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
(1)300℃和500℃时,反应I的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2,则其正反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在恒容密闭容器中发生反应I:
①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是______________(填“a”或“b”)。
②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____(填标号)。
A.容器中气体的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化 D.v正(H2)=2v正(CH3OH)
(3)500K时,在2L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2,4 min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ,则:
① 0~4 min,反应I的v(H2)=______,反应I的平衡常数K=______。
② 反应II中CH3OH的转化率α=_______。
(4)二甲醚燃料电池的工作原理如图听示,则X电极的电极反应式为_______。用该电池对铁制品镀铜,当铁制品质量增加64 g时,理论上消耗二甲醚的质量为_______g(精确到0.01)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取甲醚的原理如下:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
(1)300℃和500℃时,反应I的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2,则其正反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在恒容密闭容器中发生反应I:
①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是______________(填“a”或“b”)。
②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____(填标号)。
A.容器中气体的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化 D.v正(H2)=2v正(CH3OH)
(3)500K时,在2L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2,4 min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ,则:
① 0~4 min,反应I的v(H2)=______,反应I的平衡常数K=______。
② 反应II中CH3OH的转化率α=_______。
(4)二甲醚燃料电池的工作原理如图听示,则X电极的电极反应式为_______。用该电池对铁制品镀铜,当铁制品质量增加64 g时,理论上消耗二甲醚的质量为_______g(精确到0.01)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
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) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________________个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E=_______________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW·h=3.6×106 J)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
二甲醚(CH3OCH3,沸点为-24.9℃)被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的CO2在催化剂作用下合成二甲醚,并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下:
(1)已知:CH3OCH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:△H= -1455.0kJ·mol-1、△H= -285.8 kJ·mol-1。写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式:________;
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。写出吸收CO2反应的化学方程式________;
(3)一定条件下用CO2和H2合成二甲醚,反应物气流量对CO2的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图1所示,当控制气流量为28mL· min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入CO2的物质的量为________;
图1 图2
(4)图2为二甲醚燃料电池示意图。
①a电极的电极反应式为________;
②若以1.12 L·min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
二甲醚(CH3OCH3,沸点为-24.9℃)被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的CO2在催化剂作用下合成二甲醚,并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下:
(1)已知:CH3OCH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:△H= -1455.0kJ·mol-1、△H= -285.8 kJ·mol-1。写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式:________;
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。写出吸收CO2反应的化学方程式________;
(3)一定条件下用CO2和H2合成二甲醚,反应物气流量对CO2的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图1所示,当控制气流量为28mL· min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入CO2的物质的量为________;
图1 图2
(4)图2为二甲醚燃料电池示意图。
①a电极的电极反应式为________;
②若以1.12 L·min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用水煤气合成二甲醚,其反应为:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH<0
(1)在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡后,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是________(填字母代号,下同)。
a.降低温度 b.加入催化剂
c.缩小容器体积 d.减少CO2的浓度
(2)若反应在体积恒定的密闭容器中进行,下列能判断反应已达平衡状态的是________
a.3V正(CO2)=V逆(CO) b.生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
c.气体的密度不再改变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)300℃时,在体积为2L的容器中充入4 mol H2、6 mol CO。5min时,反应恰好达平衡,此时H2的转化率为75%。
① 5min时V(CO)=_________mol/(L·min)。该温度下,此反应的平衡常数为:_______
② 保持温度不变,在以上已达反应平衡的容器中,将每种物质同时增加1mol,则此时平衡将_______移动(填“正向”、“逆向”、“不”)
(4).下图中,甲装置为CH3OCH3、O2、KOH三者构成的燃烧电池,其电极均为Pt电极。装置乙中,C、D电极为Pb电极,其表面均覆盖着PbSO4,其电解液为稀H2SO4溶液。
① 写出甲装置中A极的电极反应式___________________________________________
② 写出乙装置中C极的电极反应式___________________________________________
③ 当有23克甲醚参加反应时,D电极的质量变化为______克。
高三化学填空题极难题查看答案及解析