- 化学反应中能量转化的原因
- 共42题
二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料，以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：
回答下列问题：
23.已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由上述数据计算ΔH1＝ 。
24.该工艺的总反应为3CO(g)＋3H2(g)
该反应ΔH＝ ，化学平衡常数K＝ （用含K1.K2.K3的代数式表示）。
25.下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有________。
26.工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_______________________________。
27.以＝2 通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)
28.某温度下，将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2 L的密闭容器中，发生反应：4H2(g)＋2CO(g)
正确答案
－99 kJ·mol－1
解析
2×436kJ.mol－1+1076kJ.mol－1﹣343kJ.mol－1﹣465kJ.mol－1﹣3×413kJ.mol－1=﹣99
考查方向
解题思路
根据反应原理进行计算
易错点
反应原理不清楚，导致计算错误；化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊；
正确答案
－263 kJ·mol－1 K·K2·K3
解析
已知①CO（g）+H2（g）═CH3OH（g）△H1=-91kJ•mol-1；②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O△H2=-24kJ•mol-1；③CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H3=-41kJ•mol-1，利用盖斯定律，反应①×2+②+③，
可得到，3CO（g）+3H2（g）═CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=（-91kJ•mol-1）×2+（-24kJ•mol-1）+（-41kJ•mol-1）=-247kJ•mol-1，
则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积，即K=K12•K2•K3，
故答案为：-247kJ•mol-1； K12•K2•K3．
考查方向
解题思路
利用盖斯定律和化学平衡常数的算法进行计算
易错点
反应原理不清楚，导致计算错误；化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊；
正确答案
解析
A.分离出二甲醚，平衡右移，故可以提高新工艺中CH3OCH3产率，故A选；
B.此反应为放热反应，升高温度平衡左移，CH3OCH3产率降低，故B不选；
C.使用催化剂只能加快反应速率，不能使平衡移动，故改用高效催化剂不能改变CH3OCH3产率，故E不选．
D.此反应正反应为气体体积减小的反应，故增大压强平衡右移，CH3OCH3产率升高，故C选；
故选AC；
考查方向
解题思路
根据化学平衡移动原理进行判断
易错点
反应原理不清楚，导致计算错误；化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊；
正确答案
反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反方应向移动，从而提高了CH3OCH3的产率
解析
新工艺中③的发生提高了CH3OCH3的产率，是因反应③能消耗反应②中的产物水，从而使反应②的平衡右移，故能提高CH3OCH3的产率，
故答案为：反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反方应向移动，从而提高了CH3OCH3的产率。
考查方向
解题思路
根据反应③能消耗反应②中的产物水，从而使反应②的平衡右移来分析。
易错点
不理解化学平衡移动的原理
正确答案
解析
A．由图可知，压强一定时，随温度升高CO的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故△H＜0，故A错误；
BC．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO的转化率增大，所以P1＞P2＞P3，故B正确，C错误；
D．若在P3和316℃时，起始时＝3，则增大了氢气的量，增大氢气的浓度，平衡正移，CO的转化率增大，所以CO转化率大于50%，故D正确
E. 温度和压强不变时，同比例增加反应物的量，体积分数不变，故E错误
考查方向
解题思路
根据图结合化学平衡移动原理进行解答
易错点
化学平衡移动原理不清楚
正确答案
2.25或
解析
根据反应达到平衡时，测得二甲醚的体积分数为25%，可列式：X\6−4X=25%，解得X=0.75mol/L，化学平衡常数K=C(CH3OCH3)•C(H2O)\C(CO)2•C(H2)4=2.25。故答案为2.25。
考查方向
解题思路
根据二甲醚的体积分数为25%，可求出平衡时各物质的浓度，根据平衡常数K的表达式，即可求出K值。
易错点
化学平衡移动原理不清楚
7．下列表述正确的是（ ）
A二氧化硫.氨.煤的液化均为物理变化
B2CH3CH2OD＋O2 
C甲醇.乙二醇.丙三醇都为饱和醇，熔沸点依次降低
DD．已知常温下氢氧化镁的溶度积常数为a，则氢氧化镁悬浊液中：
正确答案
解析
A煤液化属于化学反应；
B.反应时断裂的就是O-D键和C-H键，故生成了HDO，故B正确；
C.醇分子中羟基越多，熔沸点越高。所以甲醇.乙二醇.丙三醇熔沸点依次升高；
D.氢氧化镁溶液中，c（Mg2+）=1/2c（OH-），所以c（OH-）=2
考查方向
解题思路
各反应发生的情况以及醇的性质，氢氧化镁电离出的离子浓度比
易错点
混淆物理与化学变化.忽略离子浓度关系，饱和醇的熔沸点关系
知识点
5．如图所示，甲池的总反应式为：N2H4+O2═N2+2H2O下列关于该电池工作时说法正确的是（ ）
正确答案
解析
由于甲池中电解质为KOH，不会生成H+，A选项错误。
电解一段时间，由甲池的总反应可知反应中会生成水，使溶液的PH降低，乙池中阳极反应为：2OH— -4e-=O2+2H+ 溶液PH下降，B错误。
乙池中的总反应为：2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑,加入氧化铜，重新生成回等量的水与硫酸铜，溶液恢复原样，C正确。
D选项中未注明是在标准状况下的气体体积，故错误。
考查方向
解题思路
先从通入的物质确定原电池的正负极，再进尔确定电解池的阴阳极
易错点
电解池与原电池反应原理区分 电极反应式的书写
知识点
5．对于常温下pH均为4的三种溶液：①盐酸，②CH3COOH溶液，③NH4Cl溶液，下列说法中正确的是（）
正确答案
解析
A．②CH3COOH抑制水的电离，③NH4Cl促进水的电离，故由水电离出的c(H＋)：②＜③，故错误；
B．稀释100倍后，①是强酸，pH=6、③是水解盐，越稀越水解，4＜pH＜6，故溶液的pH：①<③错误；
C．pH=4的①盐酸和②CH3COOH，因醋酸只是部分电离，故用NaOH中和时，盐酸消耗的氢氧化钠的量要少于醋酸，即与相同体积的上述溶液中和时消耗NaOH溶液的体积：①<②，正确；
D．②和③等体积混合后的溶液呈酸性，故c(OH－)＜c(H+)，则由电荷守恒得c(CH3COO－)＋c(Cl－)＞c(NH4+)，选项错误。
考查方向
解题思路
正确把握强弱酸的电离、及盐的水解。
易错点
易错选B。主要是忽视“越稀越水解”。
知识点
软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。（2）工业固氮是放热反应，温度越高N2转化率越低，工业固氮是个正反应气体体积减小的反应，压强越大，N2的转化率越大，故A图像正确，且P1>P2。
15.早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反应的化学方程式为 。
16.现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：
下表为t℃时，有关物质的pKsp（注：pKsp =－lgKsp）。
软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2 + C6H12O6 + 12H2SO4＝12MnSO4 +6 CO2↑+18H2O
①该反应中，还原剂为__________。写出一种能提高还原浸出速率的措施： 。
②滤液1
③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）
17.由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液，该反应的离子方程式为_____________________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s) + 2OH－(aq)
正确答案
8Al + 3Mn3O4
解析
Al 与Mn3O4 在高温下发生置换反应，反应方程式为8Al + 3Mn3O4
考查方向
解题思路
充分审题，在分析过程中加深对流程中操作的理解。
易错点
流程中的操作把握不定。
正确答案
①C6H12O6 升高反应温度（或将软锰矿研细等其他合理答案）
②＞
③Ca2+
解析
12MnO2 + C6H12O6 + 12H2SO4＝12MnSO4 +6 CO2↑+18H2O反应中锰的化合价由+4降到+2，充当氧化剂，C6H12O6中碳的化合价由平均0价升高到+4价，充当还原剂。提高浸出率可以通过增大软锰矿与浸出液的接触面，升高温度加快反应的速率等。浸出液升高PH值，让其中的Cu2+、Fe3+水解形成沉淀除去，故滤液1的PH必定大于浸出液。加入F-目的是形成CaF2沉淀。
考查方向
解题思路
充分审题，在分析过程中加深对流程中操作的理解。
易错点
流程中的操作把握不定。
正确答案
Mn2++2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑
100
解析
由信息知加入过量NH4HCO3溶液目的是制MnCO3 再利用原子守恒，推出该反应为Mn2++2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑。MnCO3(s) + 2OH－(aq)
考查方向
解题思路
充分审题，在分析过程中加深对流程中操作的理解。
易错点
流程中的操作把握不定。
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