热门试卷

（14分）二甲醚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。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

⑴煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。

⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1K1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1K2

③ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1K3

总反应：3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) +CO2 (g)的ΔH＝ _____ , K=     （用包含K1、 K2、 K3的式子表示）.一定条件下的等容密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是                         （填字母代号）。

a．高温高压                 b．加入催化剂         c减少CO2的浓度

d．增加CO的浓度           e．增加H2的浓度      f．充入He

（3）已知反应②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/（mol·L－1）

0.44

0.6

0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小：v（正） ______ v（逆）（填“>”、“<”或“＝”)。

②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ _________，该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________。

为了防止或减少机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气的污染，人们采取了很多措施。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H＜0，

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是        （填代号）。

（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：

CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol      ①

2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol       ②

H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol       ③

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：                 。

（3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂，通过测量逸出气体中氮氧化物含量，从而可确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①该反应的△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），

则上述反应的KP＝                       。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，石墨I为电池的       极。  该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为            。

（5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1︰1）的质量为          g。

（9分）（1） 2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨。“嫦娥二号”所用燃料为液氢和液氧。

已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1

H2(g)＝H2(l) △H=－0.92kJ·mol－1 ；

O2(g)＝O2(l) △H=－6.84kJ·mol－1

请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式_________________________________；

（2）美国的探月飞船“阿波罗号”使用的氢氧燃料电池，电解液为氢氧化钾溶液，其负极反应式为_________________________________________________；

（3）设计方案实现2HCl+2Cu= CuCl2+H2↑反应，画出装置图                    ；

（4）pH相同的四种电解质溶液：①Na2CO3 ②NaHCO3 ③CH3COONa ④ NaOH，

其物质的量浓度由大到小的顺序是（填编号）                            。

能源短缺是人类社会面临的重大问题,而“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH1

反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2

①上述反应符合“原子经济”原则的是     （填“I”或“Ⅱ”）。

②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则H2的转化率为       。

（2）已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol

③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol

请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为