二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型能源，它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能。
Ⅰ.工業(yè)制備二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

催化反應(yīng)室中(壓強(qiáng)2.0～10.0 MPa，溫度230～280℃)進(jìn)行下列反應(yīng)：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成氣，反應(yīng)如下：CH4(g)＋O2(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。該反應(yīng)是       反應(yīng)(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)。
(2)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝           。830℃時反應(yīng)③的K＝1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K       1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反應(yīng)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有       。
Ⅱ.如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。b電極是       極。

Ⅰ.(1)自發(fā) (2)－246.1 kJ/mol >
(3)CO、H2、甲醇和水
Ⅱ.正

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知1molCaCO3分解需要吸收178kJ 熱量，1mol焦炭完全燃燒放出393.5kJ ，試回答下列問題
（1）寫出碳酸鈣分解的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                                    
（2）試計(jì)算如果0.5t CaCO3煅燒成CaO(s)，在理論上要用焦炭多少千克。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

醋酸是中學(xué)常用的一種弱酸。
（1）取0.10mol CH3COOH作導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，測得其導(dǎo)電率隨加入的水量變化如圖所示：

①開始時導(dǎo)電率為0說明：           。
② 比較a、b點(diǎn)的相關(guān)性質(zhì)（填“＞”、“<”、“=”）：n(H+)：a      b；c(CH3COO-)：a     b；完全中和時消耗NaOH的物質(zhì)的量：a     b；
③若b點(diǎn)時，溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L，c(H+)=1.3×10-3mol/L，則此時c(CH3COO-)約為        mol/L；計(jì)算b點(diǎn)時醋酸的電離平衡常數(shù)，寫出計(jì)算過程                。
（2）已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)                 △H1="-57.3" kJ/mol
CH3COOH(aq)  H+(aq) +CH3COO-(aq)  △H2="+1.3" kJ/mol
寫出稀醋酸與稀燒堿溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                                。
（3）室溫下，取濃度均為0.10mol/L的醋酸與醋酸鈉溶液等體積混合后，測得其pH<6，寫出混合溶液中的物料守恒關(guān)系式                                 ；并列出其中的離子濃度大小順序（由大到�。�                                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯（C6 H5- CH2 CH3）為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯（C6 H5- CH= CH2）的反應(yīng)方程式為：
C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g)    ΔH1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入a mol乙苯，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，平衡體系組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）與溫度的關(guān)系如圖所示：

由圖可知：在600℃時，平衡體系中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%，則：
① 氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為          ；乙苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為          ；
② 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為          ；
③ 計(jì)算此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)（請寫出計(jì)算過程）。
（2） 分析上述平衡體系組成與溫度的關(guān)系圖可知：△H1     0（填“＞、=或＜” ­)。
（3）已知某溫度下，當(dāng)壓強(qiáng)為101.3kPa時，該反應(yīng)中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為30%；在相同溫度下，若反應(yīng)體系中加入稀釋劑水蒸氣并保持體系總壓為101.3kPa，則乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率     30%（填“＞、=、＜” ­)。
（4）已知：
3C2 H2 (g) C6 H6 (g)  ΔH2
C6 H6 (g)  + C2H4 (g)  C6 H5- CH2CH3 (g)      ΔH3
則反應(yīng)3C2H2 (g)+ C2H4 (g)  C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH=            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請回答下列問題：
高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為：
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋260 kJ/mol
已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為                                 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=    （填計(jì)算結(jié)果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水，科學(xué)家利用此原理，設(shè)計(jì)成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負(fù)極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸，但尾氣中的NOx會污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退磻?yīng)機(jī)理為：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                                       。
（5）某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因?yàn)?u>                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生的優(yōu)質(zhì)燃料，用途廣泛，研究其作用具有廣闊前景。
（1）已知在常溫常壓下，測得反應(yīng)的反應(yīng)熱如下：
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)  2CO2(g) +4H2O(g)  ?H1= －1275．6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g)  2CO2(g)   ?H2=－566．0 kJ/mol
CH3OH不完全燃燒生成CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式是       。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)如下：CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)+ H2O(g)   ?H = －49 kJ/mol
在某溫度下，容積均為1 L的A、B兩個容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容。容器B中經(jīng)10 s后達(dá)到平衡。達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器
 		A
 		B
 
反應(yīng)物投入量
 		1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)
 		1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)
 
反應(yīng)能量變化
 		放出αkJ熱量
 		吸收19．6 kJ熱量
 
 
①從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，容器B中CH3OH的平均反應(yīng)速率為       。
②該溫度下，B容器中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為       。
③α＝       。
④下列措施能使容器A中甲醇的產(chǎn)率增大的是       。
a．升高溫度                b．將水蒸氣從體系分離
c．用更有效的催化劑        d．將容器的容積縮小一半
（3）我國科學(xué)院化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

① 該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為       。
② 該電池正極的電極反應(yīng)式為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：  C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途徑II：先制水煤氣： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
請回答下列問題：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       （填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”）
（2）根據(jù)蓋斯定律，煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應(yīng)熱△H=                    。
（3）根據(jù)兩種途徑，下列說法錯誤的是（   ）              

A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環(huán)境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后，便于通過管道進(jìn)行運(yùn)輸

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為________；
(2)肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)　 ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________；
(3)已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH3＝＋44 kJ·mol－1，則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負(fù)極的反應(yīng)式為________________________。

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