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(15分)二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”,以下为其中一种合成二甲醚的方法:在一定温度、压强和催化剂作用下,在同一反应器中进行如下反应:

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-49.1 kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5 kJ·mol-1

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3=+ 41.2 kJ·mol-1

(1)写出CO2(g)加H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式是 。

(2)一定条件下,原料气中n(H2)/n(CO2)比值和温度对CO2转化率影响的实验数据如下图。

①温度为T1 K时,在1 L反应容器中投入2mol CO2 和8mol H2进行反应,试计算达到平衡时CO2的浓度为 。

②结合数据图,归纳CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律:

a 。

b 。

(3)为研究初始投料比与二甲醚产率关系,在一定温度和压强下,投入一定物质的量的H2、CO、CO2进行试验,实验发现二甲醚的平衡产率随原料气中n(CO)/〔n(CO)+n(CO2)〕比值增大而增大,试分析其原因 。

(4)下图是科学家现正研发的,以实现反应①在常温常压下进行的装置。

写出甲槽的电极反应 。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:2014-2015浙江省台州市高一下学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

短周期元素XYZ的原子序数依次增大,Y为IA族元素,X与Z同主族,3种元素原子的最外层

电子数之和为13下列判断正确的是

A.Y元素位于第2周期

B.YZ均能与X形成不只一种化合物

C.X是ⅤA族元素

D.氢化物的稳定性:HnZ>HnX

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北武汉市高三毕业生四月调研测试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

分子式为C9H12O属于芳香醇且苯环上有三个取代基的同分异构体共有

A.4种 B.5种 C.6种 D.8种

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三4月模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

(16分)一定条件下,在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN2和1.2 molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0;

(1)当进行到第4分钟时达到平衡,生成NH3为0.4 mol,则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_____________(注明单位)。

(2)该条件下,反应的平衡常数表达式K = ______ ,若降低温度,K值将_____(填“增大”“减小”“不变”)

(3)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将_____移动(“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”).

(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是 。

a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1

b.图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2

c.图Ⅲ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2

(5)常压下,把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570℃的电解池装置,H2和N2便可在电极上合成氨,装置中所用的电解质(图中黑细点)能传导H+,则阴极的电极反应式为____________________。

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三4月模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列各组离子在一定条件下能够大量共存的是

A.无色溶液:Cu2+、K+、MnO4-、SO42-

B.能溶解Al2O3的溶液:Na+、Ca2+、HCO3-、NO3-

C.常温下c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:NH4+、Al3+、SO42-、Cl-

D.含1.2 mol·L-1 NO3-的溶液:H+、Fe2+、Mg2+、Br-

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东茂名市高三第二次高考模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示。已知X的最低负价与Y的最高正价代数和为零,下列说法正确的是

A.X分别与Y、Z形成的化合物中化学键类型相同

B.Z的最高价氧化物的对应水化物酸性比W的强

C.X的简单气态氢化物的稳定性比W的弱

D.原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(14分)大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。

(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3 kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)===2NO(g);ΔH=+180 kJ·mol-1

CH4可用于脱硝,其热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)===CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),ΔH=________。

(2)C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对其NO去除率的影响,控制其他条件一定,实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是________。

(3)臭氧也可用于烟气脱硝。

①O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2,该反应的化学方程式为____。

②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为________。

(4)图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中,NO最终转化为________(填化学式)和H2O。

②当消耗2 mol NH3和0.5 mol O2时,除去的NO在标准状况下的体积为________。

(5)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式:____。

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试化学试卷(解析版) 题型:选择题

25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A.0.1 mol·L-1NH4HCO3溶液:K+、Na+、SO42-、OH-

B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-

C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液:Mg2+、H+、Cl-、SO42-

D.Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年内蒙古鄂尔多斯市高三模拟化学试卷(解析版) 题型:实验题

(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。设计方案如图,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

TiCl4

Mg

MgCl2

Ti

熔点/℃

-25.0

648.8

714

1667

沸点/℃

136.4

1090

1412

3287

(1)查阅资料:

①氮气不与炭粉、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热制得氮气。写出该反应的离子方程式: 。

②使上述制得的气体通过___________装置方能获得干燥的N2

(2)实验步骤:

①按图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;

②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;

③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;

④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;

⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。

(3)数据处理:

①试根据实验数据分析,该反应的气体产物是CO2和CO,理由是____________________

②写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式: 。

(4)实验优化:

学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。

②pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为:1×10-3mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg1×10-3=3。现向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2气体,沉淀开始产生时,溶液中CO32-的PC值为_________(已知:lg2=0.2;Ksp(BaCO3)=5.0×10-9)

③从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。

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