二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:
(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式(结果保留一位小数) 。
(2)①方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚,尽管产率高,但是逐步被淘汰的主要原因是 。
(3)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
A.低温高压 B.加催化剂 C.增加CO浓度 D.分离出二甲醚
(4)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是 (填序号)。
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(5)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0写出平衡常数的表达式: 。如果温度降低,该反应的平衡常数 。(填“不变”、“变大”、“变小”)
(6)如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。则a电极的反应式为:________________。
(1)下列物质中,物质的量最大的是________,含原子个数最多的是________,质量最大的是________。
A.3gH2; | B.标况下33.6LCO2; | C.1.204×1024个HCl分子; | D.49gH2SO4;E.46g乙醇(C2H5OH);F.4℃时10mL水 |
(2)在一定条件下,32gA和22gB恰好反应生成C和9gD,在相同条件下,8gA和足量B反应生成D和0.125molC,从上述事实可推知C的摩尔质量为。
有X、Y、Z三种元素,已知:①X、Y、Z的单质在常温下均为气体;②X单质可在Z单质中燃烧,生成气态XZ;③XZ极易溶于水,电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红;④每2个X2分子可与1个Y2分子化合生成2个X2Y分子,X2Y在常温下为无色液体;⑤Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
(1)推断X,Y两种元素:X________,Y_________(填元素名称)。
(2)写出⑤过程中的化学反应的方程式。
(3)写出工业上制取Z单质的化学方程式。
(4)写Z单质与石灰乳反应的化学方程式 。
(1)①现有11g由和
组成的水分子的物质的量mol,其中含中子数为mol,电子数为个。
②请画出2-微粒的结构示意图:。
(2)质量相等的两种物质SO2和SO3,两种物质中硫元素质量之比为,分子物质的量之比为,所含氧原子个数之比为。
(3)0.2L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液和0.5L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液所含SO42—离子浓度之比为____________,SO42—离子数目之比为____________。
(4)20.6g NaR 含有Na+0.2mol,则NaR的摩尔质量为,则含R 8.0g 的NaR的物质的量为mol 。
(5)实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。若0.1 molMnO4与足量的浓盐酸充分反应,则有mol HCl被氧化,转移电子的物质的量为mol,产生的Cl 2在标准状况下的体积为L。
有以下几种物质 ①碳酸氢钠晶体;②液态氯化氢;③铁;④蔗糖;⑤乙醇;⑥熔融的K2SO4;⑦干冰;⑧石墨;⑨氨气。填空回答:(填序号)
(1)以上物质能导电的是 。
(2)以上物质中属于电解质的是 。
(3)以上物质中属于非电解质的是 。
(4)以上物质中溶于水后水溶液能导电的是。
(5)分别写出物质①、⑥在水溶液中的电离方程式。
选择下列物质分离和检验方法,将其选项填在横线上。
A.萃取; | B.升华; | C.结晶; | D.分液;E.蒸馏;F.层析;G.过滤 |
(1)分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)分离水和汽油的混合物。
(4)分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)两种互溶液体。