二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-246.1kJ?mol-1-246.1kJ?mol-1。
(2)以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有 ADAD。
A.CO和CH3OCH3的濃度之比保持3:1不變
B.單位時(shí)間內(nèi)斷裂3個(gè)H-H同時(shí)斷裂1個(gè)C=O
C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變
D.恒溫恒壓條件下,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
(3)如圖1所示裝置,裝置A是二甲醚燃料電池,該裝置工作時(shí)電子從b極流向Fe電極。
①A池中b電極反應(yīng)式為 CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2OCH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。
②若裝置B中溶液體積為300mL,假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變,當(dāng)裝置A中消耗0.0025mol二甲醚時(shí),裝置B中溶液的pH為 1313。
(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2?2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示:(已知?dú)怏w分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù))
①該反應(yīng)△H >>(填“>”、“<”或“=”)0,550℃時(shí),平衡后若充入惰性氣體,平衡 正移正移。(填“正移”“逆移”或“不移動(dòng)”)
②650℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為 25%25%。(保留2位有效數(shù)字)
③T℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=0.50.5p總。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的影響因素;原電池與電解池的綜合;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算.
【答案】-246.1kJ?mol-1;AD;CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O;13;>;正移;25%;0.5
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:31引用:2難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
A.對(duì)于C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g),在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),體系的總壓強(qiáng)為P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp= 3PB.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g)達(dá)到平衡時(shí),A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時(shí)A、B和C均增加1mol,平衡正向移動(dòng) C.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2、H2、NH3各1mol,若此時(shí)再充入3molN2,則平衡正向移動(dòng) D.對(duì)于一定條件下的某一可逆反應(yīng),用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù),其數(shù)值不同,但意義相同,都只與溫度有關(guān) 發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>A.400℃時(shí),主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ B.由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO3,最佳溫度約為840℃ C.520℃時(shí),NH3的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7% D.840℃后,NO的物質(zhì)的量下降,可能是反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng)所致 發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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