二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”.制备原理如下:
(Ⅰ)由天然气催化制备二甲醚:①2CH4(g)+O2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1;
(Ⅱ)由合成气制备二甲醚:②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2;
③2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3;
回答下列问题:
(1)若甲醇与二甲醚的燃烧热分别是△H=-760.5kJ/mol和△H=-1453.0kJ/mol;1mol液态水变为气态水要吸收44.0kJ的热量.则△H3=-24-24 kJ/mol.
(2)一定温度下,在容积固定的密闭容器中按Ⅰ制备二甲醚,下列情况能说明反应①达到平衡状态的是CC.(填序号)
A.混合气体的密度保持不变
B.CH4与O2的物质的量之比保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CH4的生成速率等于与CH3OCH3消耗速率的2倍
(3)在恒容密闭容器中按原理(Ⅰ)制备二甲醚,若起始时c(CH4)=0.20mol/L,c(O2)=0.10mol/L,平衡时CH4的平衡转化率为50%,则平衡时CH3OCH3的体积分数为20%20%.
(4)工业上按原理(Ⅱ)制备二甲醚时,反应②合成甲醇时常以Cu2O作催化剂.研究表明,反应体系中少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,请结合平衡移动原理分析其原因是Cu2O+CO⇌2Cu+CO2,体系中有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动,抑制Cu2O被CO还原Cu2O+CO⇌2Cu+CO2,体系中有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动,抑制Cu2O被CO还原.(写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)
(5)用铜作阳极,钛片作阴极,电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O,阳极及其溶液中有关转化如图所示.则阳极的电极反应式为CuCl--e-+Cl-=CuCl2-CuCl--e-+Cl-=CuCl2-;溶液中Ⅲ、Ⅳ二步总反应的离子方程式为2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O。
(6)有人模拟工业上按原理(Ⅱ)制备二甲醚,在1000K时的2L密闭容器中充入2mol CO和6mol H2此时体系总压强是3.2×105kPa.达到平衡时c(H2)=1.4mol/L,c(CH3OCH3)=0.3mol/L,则用平衡分压表示反应③的平衡常数Kp=2.252.25.(分压=总压×物质的量分数)
【答案】-24;C;20%;Cu2O+CO⇌2Cu+CO2,体系中有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动,抑制Cu2O被CO还原;CuCl--e-+Cl-=CuCl2-;2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl-+H2O;2.25
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:9引用:2难度:0.4
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1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3