8．二甲醚（DME）一種清潔的替代燃料，不含硫，不會形成微粒，而且與汽油相比，排放的NO2更少，因此是優(yōu)良的柴油機替代燃料．工業(yè)上利用一步法合成二甲醚的反應(yīng)如下（復(fù)合催化劑為CuO/ZnO/Al2O2）：2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol．
（1）600℃時，一步法合成二甲醚過程如下：
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H3=-38.7kJ/mol
則△H2=-3.78kJ/mol．
（2）以DME為燃料，氧氣為氧化劑，在酸性電解質(zhì)溶液中用惰性電極制成燃料電池，則通入氧氣的電極是電源的正（填正、負）極，通DME的電極反應(yīng)為CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+．

分析 （1）已知：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
②2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol
依據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和蓋斯定律進行計算；
（2）該燃料電池中，氧氣在正極得電子，負極上二甲醚失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳．

解答 解：（1）已知：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-100.46kJ/mol
②2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律：②-①×2得：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-204.7kJ/mol-（-100.46kJ/mol）×2=-3.78kJ/mol；
故答案為：-3.78kJ/mol；
（2）該燃料電池中，氧氣在正極得電子，則通入氧氣的電極是電源的正極，負極上二甲醚失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，則負極反應(yīng)式為：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，
故答案為：正；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+．

點評 本題考查了蓋斯定律的計算、電化學(xué)原理，熟悉蓋斯定律、發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．下列說法不正確的是（　�。�
A．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)
B．NH4HCO3（s）═NH3 （g）+H2O（g）+CO2（g）△H=+185.57 kJ•mol-1能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向
C．△H＜0、△S＞0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行
D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的速率

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．化學(xué)在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛．請回答下列問題：
（1）工業(yè)上生產(chǎn)玻璃、水泥和煉鐵都要用到的原料是（填名稱）石灰石，工業(yè)煉鐵主要設(shè)備是煉鐵高爐．
（2）工業(yè)上將氯氣通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是（填化學(xué)式）Ca（ClO）2．
（3）超細氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域．其制取原理為：Al2O3+N2+3C$\stackrel{高溫}{→}$2AlN+3CO  由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)．為測定該產(chǎn)品中A1N的質(zhì)量分數(shù)，進行了以下實驗：
稱取10g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①AlN跟NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；
②該樣品中的A1N的質(zhì)量分數(shù)為61.5%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．在恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物后存在下列平衡：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），平衡時CO2物質(zhì)的量濃度與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．該反應(yīng)的△H＜0
B．在T2時，D點的反應(yīng)速率：ν（正）＜（逆）
C．A、C兩點相比，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量：M（A）＜M（C）
D．若T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．下列說法不正確的是（　�。�
A．外界條件相同時，放熱反應(yīng)的速率一定大于吸熱反應(yīng)的速率
B．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化可表現(xiàn)為熱量的變化
C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應(yīng)
D．CaO+H2O═Ca（OH）2反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵形成釋放的能量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．下列各組離子在水溶液中不是因為水解而不能大量共存的是（　�。�
A．K+、Ca2+、HCO3-、Br-B．SO32-、Al（OH）4-、K+、Al3+
C．Fe3+、Na+、NO3-、CO32-D．NH4+、Na+、SiO32-、I-
E．Ca2+、Na+、NO3-、PO43-   

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．常溫下，在下列給定條件的溶液中，一定能大量共存的離子組是（　　）
A．含有0.1mol•L-1CO32-的溶液：Na+、Al3+、NO3-、S2-
B．無色溶液：K+、H+、SCN-、SO42-
C．$\frac{Kw}{c{（H}^{+}）}$=0.1mol/L的溶液：Na+、K+、HCO3-、NO3-
D．在由水電離出的c（H）=1.0×10-13mol•L-1的溶液中：Na+、Fe3+、Cl-、CH3COO-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

17．下列各組離子，在指定環(huán)境中一定能大量共存的是（　�。�
A．在能使pH試紙變紅的溶液中：Fe2+、Na+、Cl-、NO3-
B．在含有S2-離子的溶液中：NH4+、K+、Cl-、SO42-
C．在由水電離出的c（H+）=10-12mol•L-1的溶液中Na+、Ba2+、Cl-
D．在無色溶液中：NH4+、Mg2+、SO42-、SiO32-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測定．
（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于如表：
溫度/℃15.020.025.030.035.0
平衡總壓強/kPa5.78.312.017.124.0
平衡氣體總濃
度/mol•L-1		2.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4×10-3
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是BC．
A．2v（NH3）=v（CO2）
B．密閉容器中總壓強不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變
D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù)：K=1.6×10-8（mol•L-1）3．
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0℃下達到分解平衡．若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加 （填“增加”，“減少”或“不變”）．
④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H＞0（填“＞”、“=”或“＜”），熵變△S＞0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）已知：NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應(yīng)速率，得到c（NH2COO-）隨時間的變化趨勢如圖所示．

⑤計算25.0℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率：0.05mol/（L•min）．
⑥根據(jù)圖中信息，如何說明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但0～6min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15℃大．

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