【題目】中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。減少CO2排放是一項重要課題。

1)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,簡稱DMC)是一種應用前景廣泛的新材料,用甲醇、COCO2在常壓、70120 ℃和催化劑條件下合成DMC。

已知:①CO(g) 1/2O2(g) === CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ·mol1

H2O(l)===H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ·mol1

2CH3OH(g)CO2(g) CH3OCOOCH3(g)H2O(g) ΔH3=-15.5 kJ·mol1

2CH3OH(g)CO(g)1/2O2(g) CH3OCOOCH3(g)H2O(l) ΔH________。

2)在2L的密閉容器中通入2 mol CH3OH1 mol CO2,按反應③合成DMC,一定條件下,平衡時CO2的轉化率如圖所示,則:

A點的平衡常數(shù)為_________________

v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序為__________________;

③下列能說明在此條件下反應達到平衡狀態(tài)的是________。

A2v(CH3OH)v(CO2)

BCH3OHCO2的物質的量之比保持不變

C.恒容條件,容器內氣體的密度保持不變

D.各組分的物質的量分數(shù)保持不變

3CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴,主要有以下兩個競爭反應:

反應Ⅰ:CO2(g)4H2(g) CH4(g)2H2O(g)

反應Ⅱ:2CO2(g)6H2(g) C2H4(g)4H2O(g)

為分析催化劑對反應的選擇性,在1 L密閉容器中充入1 mol CO22 mol H2,測得有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示。

①該催化劑在較低溫度時主要選擇________(反應Ⅰ反應Ⅱ”)。

②用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如圖所示。b電極上的電極反應式為________________________________。

【答案】342.5 kJ·mol1 1 v(C)v(B)v(A) D 反應Ⅰ 2CO212H12e===C2H44H2O

【解析】

1)目標反應可由得到,根據(jù)蓋斯定律,所求反應的焓變?yōu)?/span>,

故答案為:-342.5 kJ·mol1;

2)①A點的轉化率為50%,列三段式,

A點的平衡常數(shù)為;

②該反應為氣體分子數(shù)減少的反應,壓強越大轉化率越高,故 ,A、B兩點溫度相同,C點溫度最高,故 ;

A ,正逆反應速率不相等,故A錯;

B、因甲醇和二氧化碳的初始投料比為2:1,反應消耗也是2:1,故甲醇和二氧化碳的物質的量之比始終是2:1,故甲醇與二氧化碳的物質的量之比保持不變無法判斷反應是否是平衡狀態(tài),B錯;

C、恒容時,總體積不變,根據(jù)質量守恒,氣體總質量保持不變,故氣體密度始終不變,無法判斷是否平衡狀態(tài),C錯;

D、各組分的物質的量分數(shù)保持不變,說明各組分的量不再變化,說明反應達到了平衡狀態(tài),D正確;

故答案為:1;;D;

3)①根據(jù)圖像,在溫度低的時候,生成要多,該催化劑在較低溫度時主要選擇反應Ⅰ;

b電極連接電源負極,為陰極,發(fā)生還原反應,二氧化碳在酸性環(huán)境中轉化為,故電極反應式為:;

故答案為:反應Ⅰ;。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關敘述正確的是

A.64 g銅絲加熱下在足量硫黃蒸氣里完全反應后,失去的電子數(shù)為NA

B.0.2 mol NO0.1 mol O2充分反應后,混合物的分子數(shù)為0.2NA

C.1 mol SO2溶于足量水,溶液中H2SO3、HSO3-SO32-粒子的物質的量之和為NA

D.l00g質量分數(shù)為46%的乙醇水溶液中氧原子數(shù)為NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】己二酸是重要的有機合成中間體,是重要的化工原料。己二酸的物理常數(shù)如表所示:

物質

色態(tài)

相對分子質量

熔點/

溶解度()

g/100mL

乙醇

己二酸

白色晶體

146

152

15

25

100

易溶

1.4

2.3

160

Ⅰ.制備己二酸的一種反應機理如下:

+HNO3()HOOC(CH2)4COOH+NO2↑+H2O(未配平)

制備己二酸的裝置如圖所示(夾持、加熱裝置省略)。

(1)向三頸燒瓶中加入2mLHNO3,再緩慢滴加1mL環(huán)己醇,保持80℃持續(xù)反應2h。儀器b的名稱是______________,能否用于蒸餾冷凝: ____________(”)。反應結束冷卻至室溫后,在冰水浴中冷卻,分離出己二酸粗品,用冰水浴的目的是__________

(2)圖中裝置的缺陷為____________________

Ⅱ.用濃HNO3做氧化劑的合成方法中,濃HNO3會嚴重腐蝕設備?茖W家改進了合成已二酸的方法,改進后的反應機理如下:

HOOC(CH2)4COOH

(環(huán)己烯,難溶于水,易溶于乙醇),使用的裝置如圖所示(夾持、加熱裝置省略)。

(3)儀器ca相比較,優(yōu)點在于___________。

(4)檢驗己二酸粗產品中含有少量環(huán)己烯時的方法_________。

(5)實驗結束后,準確稱取實驗產品0.1500g250mL錐形瓶中,加入50mL熱的蒸餾水,攪拌溶解,滴加幾滴酚酞。用0.1000molL-1 NaOH溶液滴定。重復上述操作兩次,消耗NaOH的平均體積為20.00mL。

①滴定終點的現(xiàn)象為__________。

②產品的純度為______________(保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20.00mL0.1000 mol·L1的醋酸溶液中逐滴加入0.1000 mol·L1NaOH溶液,pHNaOH溶液體積的變化如圖所示。下列說法不正確的是

A. 在反應過程中,c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO)+ c(OH)

B. pH=5時,c(CH3COO)> c(Na+)> c(H+)> c(OH)

C. pH=6時,c(Na+)+ c(H+)-c(OH)+ c(CH3COOH)=0.1000 mol·Lˉ1

D. pH=7時,消耗NaOH溶液的體積小于20.00mL

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有德國重離子研究中心人工合成的第 112 號元素的正式名稱為“Copernicium”,相應的 元素符號位“Cn”。該元素的名稱是為了紀念天文學家哥白尼而得名。該中心人工合成 Cn 的過程可表示為: Zn Pb Cnn,下列敘述中正確的是

A.Cn 的原子核內中子數(shù)比質子數(shù)多 53

B.Cn 元素的相對原子質量為 277

C.上述合成過程中屬于化學變化

D.Cn 元素位于元素周期表的第六周期,是副族元素

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【題目】如下圖所示,利用海水可提取很多重要的化工原料。

下列有關說法正確的是.( )。

A.步中除去粗鹽中的SO42、Ca2、Mg2、Fe3等雜質,加入的藥品順序為:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液過濾后加鹽酸

B.步中工業(yè)上可采用石墨為陰極,鐵為陽極,采用陽離子交換膜的電解裝置

C.步中結晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2

D.在第步中溴元素被氧化,第、步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】可逆反應:在恒容容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志是( )

①單位時間內生成的同時生成

②單位時間內生成的同時生成

③用、、的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為221的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某密閉容器中發(fā)生如下反應:X(g)+3Y(g)2Z(g);△H<0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量,下列說法中不正確的是(

A.t3時減小了壓強B.t5時升高了溫度

C.t2時加入了催化劑D.t4t5時間內轉化率最低

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【題目】鋁是一種輕金屬,被稱為金屬界的“萬金油”,應用范圍極其廣闊,含鋁的化合物如氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途十分廣泛。

(1)寫出金屬鋁與NaOH反應的化學方程式,并標出電子轉移數(shù)目和方向: _______________________________________________________________________。

將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上,放置在空氣中等待片刻,滴在汞的地方會較快地長出“白毛”,其成分為_______________。

a. Al2O3 b . Al(OH)3 c. HgO d.鋁汞齊

(2)某興趣小組嘗試分離Fe2O3Al2O3的混合物,流程圖,寫出下列操作的名稱及物質的化學式:

操作a的名稱為_____________;

試劑X__________;不溶物A__________;

氣體Y__________;

(3)寫出Al(OH)3的電離方程式____________________________________________。實驗室通常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料,寫出在溶液中滴加過量NaOH溶液的化學方程式:_________________________________________________。

(4)100mL 2mol/L AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,過濾、洗滌、烘干后得到7.8g Al(OH)3沉淀,則加入的NaOH的物質的量為__________mol。

(5)氫氧化鋁是應用廣泛的無機阻燃添加劑,阻燃時發(fā)生的化學反應為:2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O根據(jù)方程式解釋氫氧化鋁能做阻燃劑的原因:_______________________________________________________________________。

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