【题目】二甲醚不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。现代工业上可通过煤化工的产物CO和H2来合成二甲醚，其主要反应为：
（ⅰ）CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H= －90.1kJ·mol－1
（ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= －24.5kJ·mol－1
（1）写出CO和H2来直接合成二甲醚的热化学方程式________。
（2）温度T时，在容积为2.00L的某密闭容器中进行上述反应（ⅰ），反应过程中相关数据如图1所示。
①下列说法能表明反应已达到平衡状态的是______。
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.2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)
②该化学反应0~10min的平均速率υ(H2)=_____。
③其他条件不变时，15mim时再向容器中加入等物质的量的CO和H2，则H2的转化率____（填增大、不变或减小）。
④对应气相反应，常用某组分（B）的平衡压强（pB）代替某物质的量浓度（cB）表示平衡常数（以Kp表示），其中，pB=p总×B的体积分数；若在T时平衡气体总压强为p总，则该反应Kp=_____。
⑤图2表示氢气转化率随温度变化的趋势，请解释T0后氢气转化率的变化原因__________。
（3）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，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12.8g时，理论上消耗二甲醚的质量为_________g。（精确到0.01）
【答案】2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7kJ/mol ac 0.06mol/(Lmin) 增大 
该反应是放热反应，T0后温度升高，平衡逆向移动，氢气的转化率减小 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+ 1.53
【解析】
根据盖斯定律，对热化学方程式进行加减可得目标热化学方程式；根据“逆向相等、变量不变”，进行化学平衡状态的判定；利用化学反应速率的定义式进行化学反应速率的求算；根据Kp的含义计算Kp；根据离子移动方向确定原电池的正负极，结合电子守恒计算。
(1)根据盖斯定律，将i式乘以2与ii式直接相加，得出直接合成二甲醚的热化学方程式：2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7kJ/mol；
(2)①恒容恒温条件下，反应物与生成物均为气体，且反应前后气体分子数不同，此时压强是一个变量，当压强不变时，反应达到平衡，a项正确；容器体积始终不变，气体总质量不变，则混合气体的密度始终不变，密度不再变化不能作为反应平衡的判断依据，b项错误；平均相对分子质量不再变化，说明容器中分子总数不再变化，反应达到平衡状态，c项正确；2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)时反应没有达到平衡状态，d项错误；所以答案选择ac；
②由图可知，从0min~10min之间氢气的物质的量减少了1.2mol，容器为2L，则H2表示的平均反应速率为1.2mol÷2L÷10min=0.06mol/(Lmin)；
③加入等物质的量的一氧化碳与氢气，比例与最初投料比例相同，相当于容器压强增大，平衡向正反应方向移动，则转化率增大；
④先据图看出所得平衡体系中CO、H2、CH3OH的物质的量分别为：1.4mol、0.8mol、0.6mol，它们的物质的量分数依次为0.5、
、
，依据分压的定义求得对应的分压依次为：0.5P总、 P总、P总，代入Kp的定义式可得Kp=；
⑤该反应是放热反应，T0后温度升高，平衡逆向移动，氢气的转化率减小；
（3）从氢离子的移动方向上，可以判断出X 极为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+；用该电池对铁镀铜，铁制品增加 12.8g，则生成铜0.2mol，转移电子数为0.4mol，根据CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+可算出二甲醚的物质的量为
mol，其质量为1.53g。
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的（）
A. K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
B. K1闭合，石墨棒周围溶液碱性增强
C. K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D. K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】NaNO2是一种食品添加剂，过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的方程式是MnO4-＋NO2-＋
→Mn2＋＋NO3-＋H2O。下列叙述中正确的是（ ）
A.中的粒子是OH－B.该反应中NO2-被还原
C.反应过程中溶液的酸性增强D.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是( )
A. 密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量．则Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H=-95.6kJ．mol-1
B. HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol
C. 已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ．mol-1
D. 已知2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-22.1kJ．mol-1则可知C的燃烧热△H=-110.5kJ．mol-1
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】铁和钴是重要的过渡元素。
(1)钴位于元素周期表中第___族，基态钴原子中未成对电子的个数为_____。
(2)[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中中心离子Fe3+的核外价电子排布式为___；尿素分子中氮原子的杂化方式是___，尿素中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是___。
(3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种结构的钴的配合物，已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：
在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀。
在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的配体为_____。
(4)离子化合物CaC2的一种晶体结构如图1所示，从钙离子看，属于____堆积，其配位数是_____；一个晶胞中平均含有的π键的个数为_____。
(5)科学研究结果表明。碳的氧化物CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH，其反应原理如下：2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，则生成的HCOOH分子中σ键和π键的个数比是____。
(6)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如图2所示，则该物质的化学式为______，若晶体密度为ρg/cm3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为_____pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出计算式即可)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】侯氏制碱法是中国传统工业方法，此方法制备Na2CO3一直在工业上沿用至今。其原理如下：①NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
③2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
（1）装置丙中反应的化学方程式为____。
（2）装置乙的作用是___。为防止污染空气，尾气中的___需要进行吸收处理。
（3）用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有___。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
（4）检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表：
选择的装置(填编号) | 实验现象 | 实验结论 |
___ | ___ | 样品中含NaHCO3 |
（5）测定该纯碱样品的纯度：称取m1g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2g。则该纯碱样品的纯度为___。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】参照反应Br+H2→HBr+H的能量随反应历程变化的示意图，下列叙述中正确的是
A. 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
B. 正反应为吸热反应
C. 该反应的逆反应是吸热过程
D. 图中可以看出，HBr的能量一定高于H2的能量
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S，已知甲池中发生的反应：
下列说法正确的是（ ）
A. 甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H+-2e-=H2AQ
B. 乙池溶液中发生的反应为H2S+I3-=3I-+S+2H+
C. 该装置中电能转化为光能
D. H+从甲池移向乙池
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】按第26届国际计量大会重新定义，阿伏加德罗常数（NA）有了准确值6.02214076×1023。下列说法正确的是
A. 18 gT2O中含有的中子数为12NA
B. 用23.5gAgI与水制成的胶体中胶体粒子数目为0.1NA
C. 标准状况下，2.24LCl2全部溶于水所得溶液中的Cl－数目为0.1NA
D. 1mol某烷烃CnH2n+2（n≥1）分子中含有的共价键数为(3n+1)NA
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com