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; 2CH3OH CH3OCH3+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)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
(3)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
(4)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”)
(5)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:________________
(6)下列判断中正确的是_______
A.向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
B.烧杯b中发生反应为2Zn-4eˉ =2Zn2+
C.电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极
D.烧杯a中发生反应O2 + 4H++ 4eˉ = 2H2O,溶液pH降低
(1)若40g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有4 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为 mol/L
(2)在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 mol/L
(3)NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g,则该混合物所含共用电子对数目为_____,所含碳氢键数目为_____。
(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol,其摩尔质量为________。
(2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol,其中,所有的原子的物质的量为________mol,所有的电子的物质的量为________mol。
(3)1.204×1023个NH4+的物质的量为________mol,质量为________g。
为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠,某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
(1)沉淀A的化学式是________。
(2)加入过量氯化钙溶液后,分离除去沉淀A的实验操作过程是________________。
(3)他们在实验过程中,又发现了新的问题:此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为_____________(用化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案:将混合物溶解,滴加盐酸至不再产生气泡为止,然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为________________
标准状况下,H2和CO的混合气体共8.96 L,测得其质量为6.0 g,此混合气体中H2的质量为 ,CO体积为 。
在一密封容器中,1 mol CO和2 mol O2发生反应,生成1 mol CO2,求容器中C、O的原子个数比: 。