二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH 1 =-90.1kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH 2 =-49.0kJ·mol-1
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH 3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH 4=-24.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一,工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响 。
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物的水蒸气)的热化学方程式为 。
根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
根据硫酸及其盐的性质回答下列问题。
(1)将适量的蔗糖放入一烧杯中,再加入浓硫酸,观察到蔗糖变黑,体积膨胀,并产生刺激性气味的气体。生成的黑色物质是__________(填化学式);刺激性气味的气体主要成分是_________(填化学式);该实验表明浓硫酸具有性、性。
(2) “绿色化学”要求综合考虑经济、技术、环保等方面来设计化学反应路线。若以铜为原料制取硫酸铜,请你设计符合“绿色化学”思想的反应路线(用化学方程式表示)。
(1)0.7 mol H2O的质量为____________,其中含有_________个水分子,氢原子的物质的量为__________。
(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最少的是_________,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是___________。
(3)在_______mL 0.2 mo1·L-1 NaOH溶液(密度为1 g·cm-3)中含1g溶质;配制50mL0.2 mo1·L-1 CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O__________g。
在HCl、Cl2、O2、NH3、NO2、CO2、H2、SO2等中,
(1)不能用浓硫酸干燥的气体有_____________________________;
(2)酸雨主要有________________________气体造成的;
(3)比空气轻的气体有___________________________;
(4)用水作溶剂,可进行喷泉实验的气体有_________________;
(5)能用碱石灰干燥的气体有__________________________________;
(6)能使品红溶液褪色的气体有________________________________;
(7)可导致光化学烟雾的气体有________________________________。
硫酸是一种常见的强酸,你能写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。
(1)铁________________________________________________________;
(2)氧化铜______________________________________________________;
(3)碳酸钠________________________________________________________;
(4)氢氧化钡溶液___________________________________________________;
(5)氯化钡溶液____________________________________________________。
分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体,请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式。
说明:①不考虑同一碳原子上连两个羟基;②乙炔、苯等分子中同类原子化学环境相同,丙烷、丁烷等分子中同类原子化学环境有两种。
(1)甲分子中没有甲基,且1mol甲与足量金属Na反应生成1molH2。若甲还能与NaHCO3溶液反应,则甲的结构简式为;若甲还能发生银镜反应,则甲的结构简式为。
(2)乙分子中所有同类原子的化学环境相同,且不与金属Na反应,则乙结构简式为。
(3)丙分子中碳与氧分别有两种化学环境,氢的化学环境相同,且丙与金属Na不反应,则丙结构简式为。