二甲醚又稱甲醚,簡(jiǎn)稱DME,熔點(diǎn)-141.5℃,沸點(diǎn)-24.9℃,與石油液化氣相似,被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”.制備原理如下:
(Ⅰ)由天然氣催化制備二甲醚:①2CH4(g)+O2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1;
(Ⅱ)由合成氣制備二甲醚:②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2;
③2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3;
回答下列問題:
(1)若甲醇與二甲醚的燃燒熱分別是△H=-760.5kJ/mol和△H=-1453.0kJ/mol;1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0kJ的熱量.則△H3=-24-24 kJ/mol.
(2)一定溫度下,在容積固定的密閉容器中按Ⅰ制備二甲醚,下列情況能說明反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài)的是CC.(填序號(hào))
A.混合氣體的密度保持不變
B.CH4與O2的物質(zhì)的量之比保持不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
D.CH4的生成速率等于與CH3OCH3消耗速率的2倍
(3)在恒容密閉容器中按原理(Ⅰ)制備二甲醚,若起始時(shí)c(CH4)=0.20mol/L,c(O2)=0.10mol/L,平衡時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)為20%20%.
(4)工業(yè)上按原理(Ⅱ)制備二甲醚時(shí),反應(yīng)②合成甲醇時(shí)常以Cu2O作催化劑.研究表明,反應(yīng)體系中少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變,請(qǐng)結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析其原因是Cu2O+CO?2Cu+CO2,體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),抑制Cu2O被CO還原Cu2O+CO?2Cu+CO2,體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),抑制Cu2O被CO還原.(寫出相關(guān)的化學(xué)方程式并輔以必要的文字說明)
(5)用銅作陽極,鈦片作陰極,電解一定濃度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O,陽極及其溶液中有關(guān)轉(zhuǎn)化如圖所示.則陽極的電極反應(yīng)式為CuCl--e-+Cl-=CuCl2-CuCl--e-+Cl-=CuCl2-;溶液中Ⅲ、Ⅳ二步總反應(yīng)的離子方程式為2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O。
(6)有人模擬工業(yè)上按原理(Ⅱ)制備二甲醚,在1000K時(shí)的2L密閉容器中充入2mol CO和6mol H2此時(shí)體系總壓強(qiáng)是3.2×105kPa.達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=1.4mol/L,c(CH3OCH3)=0.3mol/L,則用平衡分壓表示反應(yīng)③的平衡常數(shù)Kp=2.252.25.(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】-24;C;20%;Cu2O+CO?2Cu+CO2,體系中有少量二氧化有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),抑制Cu2O被CO還原;CuCl--e-+Cl-=CuCl2-;2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O;2.25
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:2難度:0.4
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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