二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H1=-Q1 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-Q2 kJ·mol-1
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g) + H2(g) △H3=-Q3 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应3H2(g)+ 3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g)的热化学方程式为_________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
① 由表中数据判断ΔH 0 (填“ >”、“=”或“<”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是
A.体系的压强不变
B.密度不变
C.混合气体的相对分子质量不变
D.c(CO)=c(CH3OH)
② 某温度下,将 2mol CO和 6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应 10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K= 。
(3)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 。
②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度,请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(6分)(1)将下列物质进行分类(填序号)
① O2与O3②126C与136C③金刚石与石墨④冰与水
⑤ H2、D2、T2⑥和
互为同位素的是互为同素异形体的是
互为同分异构体的是属于同一化合物的是
(2)写出结构式:硝基苯
联合国气候变化大会于2009年12月7-18日在哥本哈根召开。中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40 %~45 %。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是。(填字母序号)
A.电解水制氢:2H2O![]() |
B.高温使水分解制氢:2H2O![]() |
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O![]() |
D.天然气制氢:CH4+H2O![]() |
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.0 kJ/mol,
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。
①写出由CO2和H2制取甲醇的反应的平衡常数表达式_
②从3 min到10 min,v(H2)=mol/(L·min)。
(1)已知:
O2 (g) = O+2(g) + e-H1=" 1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g) + e- = PtF6-(g)
H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+ PtF6-(s) = O2+(g) + PtF6-
H3="482.2" kJ·mol-1
则反应O
2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)
H="_____________" kJ·mol-1
(2)由C和S形成的液态化合物CS2,0.2mol/l CS2在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为________。
(3)已知:常温下0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,则该酸为酸(填“强”或“弱”),H2A的电离方程式为,该溶液中由水电离出的c(H+)= 。
(4)一定温度下,两种酸:a、盐酸 b、醋酸:
①当两种酸的物质的量浓度相同时,c(H+):a b(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②在pH相同、体积相同的两种酸溶液中加入过量的铁粉,反应结束时生成H2的总体积:a b。
③将pH相同,体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍,所得溶液的pH值:a b
现有K O S H四种元素,请选用其中一种或几种元素组成符合下列要求的物质,完成下列转化:
(1)单质 → 化合物:;
(2)酸 →盐:;
(3)酸性氧化物 → 盐:;
(4)碱性氧化物 → 碱:。
有以下几种物质①乙醇②MgCl2晶体③蔗糖④铜⑤食盐水⑥ BaSO4请填空回答(填序号)。
⑴以上物质中能导电的的是
⑵以上物质中属于电解质的是
⑶以上物质中属于非电解质的是