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(二)根據反應中有無電子轉移可分為氧化還原反應和非氧化還原反應. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源.由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應:
甲醇合成反應:
(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
水煤氣變換反應:
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反應:
(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一.工業上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是
Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
(以化學方程式表示).
(2)分析二甲醚合成反應(Ⅳ)對于CO轉化率的影響
消耗甲醇,促進甲醇合成反應(Ⅰ)平衡右移,CO轉化率增大;生成的H2O,通過水煤氣變換反應(Ⅲ)消耗部分CO
消耗甲醇,促進甲醇合成反應(Ⅰ)平衡右移,CO轉化率增大;生成的H2O,通過水煤氣變換反應(Ⅲ)消耗部分CO

(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產物為水蒸氣)的熱化學方程式為
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
.根據化學反應原理,分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響
該反應分子數減少,壓強升高使平衡右移,CO和H2轉化率增大,CH3OCH3產率增加.壓強升高使CO和H2濃度增加,反應速率增大
該反應分子數減少,壓強升高使平衡右移,CO和H2轉化率增大,CH3OCH3產率增加.壓強升高使CO和H2濃度增加,反應速率增大

(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、壓強為5.0MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結果如圖所示.其中CO轉化率隨溫度升高而降低的原因是
反應放熱,溫度升高,平衡左移
反應放熱,溫度升高,平衡左移

(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優點,其能量密度等于甲醇直接燃料電池(5.93kW?h?kg-1).若電解質為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應為
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
,一個二甲醚分子經過電化學氧化,可以產生
12
12
個電子的能量;該電池的理論輸出電壓為1.20V,能量密度E=
1.2V×
1000g
46g/mol
×12×96500C/mol
1Kg
3.6×106J?kw-1?h-1
=8.39KW?h?kg-1
1.2V×
1000g
46g/mol
×12×96500C/mol
1Kg
3.6×106J?kw-1?h-1
=8.39KW?h?kg-1
(列式計算.能量密度=電池輸出電能/燃料質量,1kW?h=3.6×106J).

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(13分)A、B、C、D、E、F是原子序數依次增大的短周期主族元素,A的最外層電子數是次外層電子數2倍,B是短周期中金屬性最強的元素,C是同周期中陽離子半徑最小的元素,D元素的最高價氧化物對應水化物與B元素的最高價氧化物對應水化物反應的產物M是制備木材防火劑的原料,E的最外層電子數與內層電子數之比為3﹕5。
請回答:
(1)D的元素符號為           
(2)F在元素周期表中的位置           
(3)用電子式表示由元素B和F組成的化合物的形成過程:                          。(4)B單質與氧氣反應的產物與C的單質同時放入水中,產生兩種無色氣體,有關的化學方程式為                                        
(5)工業上將干燥的F單質通入熔融的E單質中可制得化合物E2F2,該物質可與水反應生成一種能使品紅溶液褪色的氣體,0.2mol該物質參加反應時轉移0.3mol電子,其中只有一種元素化合價發生改變,該反應的化學方程式為
                                              
(6)某混合物的稀溶液中,只可能含有B、C、F構成的簡單離子或A、E的最高價氧化物對應水化物所電離出來的陰離子。現分別取一定體積的該溶液進行實驗。兩次每次取200.00mL進行實驗。
實驗1:取2mL溶液,向其中加入AgNO3溶液有沉淀產生;
實驗2:取200mL溶液,向其中加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,沉淀經足量鹽酸洗滌、干燥后,剩余4.66g。
請回答:
①根據以上實驗,不能判斷是否存在的離子有             
② B的簡單離子是否存在?     ;若存在,濃度至少為     mol/L(若不存在,則不必回答第二問)。

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研究NO2、NO、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.

(1)

NO2可用水吸收,相應的化學反應方程式為________

利用反應6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)也可處理NO2

則化學平衡常數表達式K=________

當轉移1.2 mol電子時,消耗的NO2在標準狀況下是________L.

(2)

汽車尾氣中含有NO和CO氣體,對環境有影響.已知平衡常數K的值大小,是衡量化學反應進行程度的標志.在25℃時,下列反應及平衡常數如下

2NO(g)N2(g)+O2(g)-Q1 K1=1×1030

2CO(g)+O2(g)2CO2(g)+Q2 K2=2.5×1091

為了完成汽車尾氣處理裝置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體,根據上述有關數據判斷,下列說法正確的是

[  ]

A.

改造后的尾氣裝置使用高溫高壓,可大量減少污染氣體的排放

B.

汽車尾氣中氮氧化物在空氣中會自動的轉化為氮肥,對植物生長有益,可不必除去

C.

改造后的尾氣裝置使用催化劑,可大量減少污染氣體的排放

D.

根據K1和K2的數據,尾氣中NO和CO可自行轉化為無害氣體

(3)

一定條件下將CO和H2O發生反應,可減少CO對環境的影響.若在700℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發生反應:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)

反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1>t2):

反應在t1min內的平均速率為v(H2)=________mol·L-1·min-1

保持其他條件不變,起始時向容器中充入2.40 mol CO和1.20 mol H2O,到達平衡時,n(CO2)________0.80 mol(填:大于、小于、等于).

(4)

酸雨是大氣污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空氣質量監測的一個重要指標.某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗,每隔1 h,通過pH計測定雨水樣品的pH,測得的結果如下表:

請寫出上述PH變化的原因(用化學方程式表示)________.

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研究NO2、NO、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應的化學反應方程式為______.利用反應6NO2(g)+8NH3(g)數學公式7N2(g)+12H2O(g)也可處理NO2.則化學平衡常數表達式K=______;當轉移1.2mol電子時,消耗的NO2在標準狀況下是______L.
(2)汽車尾氣中含有NO和CO氣體,對環境有影響.已知平衡常數K的值大小,是衡量化學反應進行程度的標志.在25℃時,下列反應及平衡常數如下
2NO(g)?N2(g)+O2(g)-Q1   K1=1×1030
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)+Q2    K2=2.5×1091
為了完成汽車尾氣處理裝置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體,根據上述有關數據判斷,下列說法正確的是______
A.改造后的尾氣裝置使用高溫高壓,可大量減少污染氣體的排放
B.汽車尾氣中氮氧化物在空氣中會自動的轉化為氮肥,對植物生長有益,可不必除去
C.改造后的尾氣裝置使用催化劑,可大量減少污染氣體的排放
D.根據K1和K2的數據,尾氣中NO和CO可自行轉化為無害氣體
(3)一定條件下將CO和H2O發生反應,可減少CO對環境的影響.若在700℃時,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發生反應:CO(g)+H2O(g)?CO2+H2(g)
反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1<t2):
反應時間/minn(CO)/molH2O/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
反應在t1min內的平均速率為v(H2)=______mol?L-1?min-1,保持其他條件不變,起始時向容器中充入2.40molCO和1.20molH2O,到達平衡時,n(CO2)______0.80mol(填:大于、小于、等于).
(4)酸雨是大氣污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空氣質量監測的一個重要指標.某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗,每隔1h,通過pH計測定雨水樣品的pH,測得的結果如下表:
測定時間/h01234
雨水樣品的pH4.734.624.564.554.55
請寫出上述PH變化的原因(用化學方程式表示)______.

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研究NO2、NO、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應的化學反應方程式為____________。利用反應6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)也可處理NO2。則化學平衡常數表達式K=______;當轉移1.2mol電子時,消耗的NO2在標準狀況下是_______L。
(2)汽車尾氣中含有NO和CO氣體,對環境有影響。已知平衡常數K的值大小,是衡量化學反應進行程度的標志。在25℃時,下列反應及平衡常數如下
為了完成汽車尾氣處理裝置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體,根據上述有關數據判斷,下列說法正確的是________
A.改造后的尾氣裝置使用高溫高壓,可大量減少污染氣體的排放
B.汽車尾氣中氮氧化物在空氣中會自動的轉化為氮肥,對植物生長有益,可不必除去
C.改造后的尾氣裝置使用催化劑,可大量減少污染氣體的排放
D.根據K1和 K2的數據,尾氣中NO和CO可自行轉化為無害氣體
(3)一定條件下將CO和H2O發生反應,可減少CO對環境的影響。若在700℃時,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發生反應:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g) 反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1>t2)
反應在t1min內的平均速率為v(H2)=________ mol·L-1·min-1 保持其他條件不變,起始時向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O,到達平衡時,n(CO2)______0.80 mol(填:大于、小于、等于)。
(4)酸雨是大氣污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空氣質量監測的一個重要指標。某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗,每隔1h,通過pH計測定雨水樣品的pH,測得的結果如下表
請寫出上述pH變化的原因(用化學方程式表示)______________________________。

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