(二)根据反应中有无电子转移可分为氧化还原反应和非氧化还原反应. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源.由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(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
水煤气变换反应:
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反应:
(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一.工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是
Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
(以化学方程式表示).
(2)分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响
消耗甲醇,促进甲醇合成反应(Ⅰ)平衡右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应(Ⅲ)消耗部分CO
消耗甲醇,促进甲醇合成反应(Ⅰ)平衡右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应(Ⅲ)消耗部分CO

(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
.根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响
该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加.压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大
该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加.压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大

(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
反应放热,温度升高,平衡左移
反应放热,温度升高,平衡左移

(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW?h?kg-1).若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生
12
12
个电子的能量;该电池的理论输出电压为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
(列式计算.能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW?h=3.6×106J).

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(13分)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的最外层电子数是次外层电子数2倍,B是短周期中金属性最强的元素,C是同周期中阳离子半径最小的元素,D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料,E的最外层电子数与内层电子数之比为3﹕5。
请回答:
(1)D的元素符号为           
(2)F在元素周期表中的位置           
(3)用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程:                          。(4)B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中,产生两种无色气体,有关的化学方程式为                                        
(5)工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物E2F2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为
                                              
(6)某混合物的稀溶液中,只可能含有B、C、F构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子。现分别取一定体积的该溶液进行实验。两次每次取200.00mL进行实验。
实验1:取2mL溶液,向其中加入AgNO3溶液有沉淀产生;
实验2:取200mL溶液,向其中加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,剩余4.66g。
请回答:
①根据以上实验,不能判断是否存在的离子有             
② B的简单离子是否存在?     ;若存在,浓度至少为     mol/L(若不存在,则不必回答第二问)。

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研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.

(1)

NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为________

利用反应6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)也可处理NO2

则化学平衡常数表达式K=________

当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是________L.

(2)

汽车尾气中含有NO和CO气体,对环境有影响.已知平衡常数K的值大小,是衡量化学反应进行程度的标志.在25℃时,下列反应及平衡常数如下

2NO(g)N2(g)+O2(g)-Q1 K1=1×1030

2CO(g)+O2(g)2CO2(g)+Q2 K2=2.5×1091

为了完成汽车尾气处理装置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染气体,根据上述有关数据判断,下列说法正确的是

[  ]

A.

改造后的尾气装置使用高温高压,可大量减少污染气体的排放

B.

汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥,对植物生长有益,可不必除去

C.

改造后的尾气装置使用催化剂,可大量减少污染气体的排放

D.

根据K1和K2的数据,尾气中NO和CO可自行转化为无害气体

(3)

一定条件下将CO和H2O发生反应,可减少CO对环境的影响.若在700℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)

反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):

反应在t1min内的平均速率为v(H2)=________mol·L-1·min-1

保持其他条件不变,起始时向容器中充入2.40 mol CO和1.20 mol H2O,到达平衡时,n(CO2)________0.80 mol(填:大于、小于、等于).

(4)

酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标.某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1 h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表:

请写出上述PH变化的原因(用化学方程式表示)________.

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研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为______.利用反应6NO2(g)+8NH3(g)数学公式7N2(g)+12H2O(g)也可处理NO2.则化学平衡常数表达式K=______;当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是______L.
(2)汽车尾气中含有NO和CO气体,对环境有影响.已知平衡常数K的值大小,是衡量化学反应进行程度的标志.在25℃时,下列反应及平衡常数如下
2NO(g)?N2(g)+O2(g)-Q1   K1=1×1030
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)+Q2    K2=2.5×1091
为了完成汽车尾气处理装置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染气体,根据上述有关数据判断,下列说法正确的是______
A.改造后的尾气装置使用高温高压,可大量减少污染气体的排放
B.汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥,对植物生长有益,可不必除去
C.改造后的尾气装置使用催化剂,可大量减少污染气体的排放
D.根据K1和K2的数据,尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
(3)一定条件下将CO和H2O发生反应,可减少CO对环境的影响.若在700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/minn(CO)/molH2O/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
反应在t1min内的平均速率为v(H2)=______mol?L-1?min-1,保持其他条件不变,起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)______0.80mol(填:大于、小于、等于).
(4)酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标.某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表:
测定时间/h01234
雨水样品的pH4.734.624.564.554.55
请写出上述PH变化的原因(用化学方程式表示)______.

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研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为____________。利用反应6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)也可处理NO2。则化学平衡常数表达式K=______;当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_______L。
(2)汽车尾气中含有NO和CO气体,对环境有影响。已知平衡常数K的值大小,是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时,下列反应及平衡常数如下
为了完成汽车尾气处理装置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染气体,根据上述有关数据判断,下列说法正确的是________
A.改造后的尾气装置使用高温高压,可大量减少污染气体的排放
B.汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥,对植物生长有益,可不必除去
C.改造后的尾气装置使用催化剂,可大量减少污染气体的排放
D.根据K1和 K2的数据,尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
(3)一定条件下将CO和H2O发生反应,可减少CO对环境的影响。若在700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)
反应在t1min内的平均速率为v(H2)=________ mol·L-1·min-1 保持其他条件不变,起始时向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)______0.80 mol(填:大于、小于、等于)。
(4)酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表
请写出上述pH变化的原因(用化学方程式表示)______________________________。

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