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      (14分)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚。

      請回答下列問題:

      ⑴ 煤的氣化的主要化學反應方程式為:_____________________________________。

      ⑵ 煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為:_________________________________________________________。

      ⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下:

      ① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol1

      ② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol1

      ③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol1

      總反應:3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g)+ CO2 (g)的ΔH= ___________;

      一定條件下的密閉容器中,該總反應達到平衡,要提高CO的轉化率,可以采取的措施是__________(填字母代號)。

      a.高溫高壓          b.加入催化劑       c.減少CO2的濃度

      d.增加CO的濃度   e.分離出二甲醚

      ⑷ 已知反應②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH ,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:

      物質

      CH3OH

      CH3OCH3

      H2O

      濃度/(mol·L1

      0.44

      0.6

      0.6

      ① 比較此時正、逆反應速率的大。v ______ v (填“>”、“<”或“=”)。

      ② 若加入CH3OH后,經10 min反應達到平衡,此時c(CH3OH)= _________;該時間內反應速率v(CH3OH) = __________。

       

      (共14分)

      ⑴ C + H2O CO + H2

      ⑵ H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3

      ⑶ -246.4 kJ·mol1

      c  e

      ⑷ ①  >

      ② 0.04 mol·L1      0.16 mol/L·min

      解析:

       

      練習冊系列答案
      相關習題

      科目:高中化學 來源: 題型:

      (2010?天津)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用.工業(yè)上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚.請回答下列問題:
      (1)煤的氣化的主要化學反應方程式為:
      C+H2O
       高溫 
      .
       
      CO+H2
      C+H2O
       高溫 
      .
       
      CO+H2

      (2)煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為:
      H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
      H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3

      (3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下:
      ①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g);△H=-90.8kJ?mol-1
      ②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ?mol-1
      ③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ?mol-1
      總反應:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
      -246.4kJ?mol-1
      -246.4kJ?mol-1
      ;
      一定條件下的密閉容器中,該總反應達到平衡,要提高CO的轉化率,可以采取的措施是
      c、e
      c、e
      (填字母代號).
      a.高溫高壓          b.加入催化劑        c.減少CO2的濃度     d.增加CO的濃度    e.分離出二甲醚
      (4)已知反應②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400.此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:
      物質 CH3OH CH3OCH3 H2O
      濃度/(mol?L-1 0.44 0.6 0.6
      ①比較此時正、逆反應速率的大。簐
       v (填“>”、“<”或“=”).
      ②若加入CH3OH后,經10min反應達到平衡,此時c(CH3OH)=
      0.04mol?L-1
      0.04mol?L-1
      ;該時間內反應速率v(CH3OH)=
      0.16mol/(L?min)
      0.16mol/(L?min)

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      科目:高中化學 來源: 題型:

      (2012?虹口區(qū)二模)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用.工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下:6H2(g)+2CO2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)
      已知該反應平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關系如圖所示.
      (1)一定溫度下,在一個固定體積的密閉容器中進行該反應.下列能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的是
      ad
      ad
      (選填編號).
      a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變    b.單位時間內有2mol H2消耗時有1mol H2O生成
      c.容器中氣體密度不再改變             d.容器中氣體壓強不再改變
      (2)溫度升高,該化學平衡移動后到達新的平衡,CH3OCH3的產率將
      變小
      變小
      (填“變大”、“變小”或“不變”,下同),混合氣體的平均式量將
      變小
      變小

      (3)一定溫度和壓強下,往體積為20L的容器中通入一定物質的量的H2與CO2,達到平衡時,容器中含有0.1mol二甲醚.計算H2的平均反應速率:
      0.03
      t
      mol/(L.s),t-達到平衡所需的時間(單位:s,可自定)
      0.03
      t
      mol/(L.s),t-達到平衡所需的時間(單位:s,可自定)
      (用字母表示所缺少的物理量并指明其含義).
      (4)工業(yè)上為提高CO2的轉化率,采取方法可以是
      bc
      bc
      (選填編號).
      a.使用高效催化劑        b.增大體系壓強
      c.及時除去生成的H2O     d.增加原料氣中CO2的比例.

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      科目:高中化學 來源: 題型:

      (2012?崇明縣二模)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用.工業(yè)上可利用焦炭與水蒸氣在高溫下的反應產物(水煤氣)合成二甲醚.請回答下列問題:
      (1)制水煤氣的主要化學反應方程式為:
      C+H2O
       高溫 
      .
       
      CO+H2
      C+H2O
       高溫 
      .
       
      CO+H2

      (2)煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為:
      H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
      H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3

      (3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下:
      ①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)+90.8kJ
      ②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)+23.5kJ
      ③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)+41.3kJ
      總反應:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)+Q,其中Q=
      246.4
      246.4
      kJ;
      一定條件下的密閉容器中,該總反應達到平衡,要提高CO的轉化率,可以采取的措施是
      c
      c
      (填字母代號).
      a.低溫高壓b.加入催化劑c.減少CO2的濃度d.增加CO的濃度
      (4)已知某溫度下反應②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在一密閉容器中進行到10min時恰好達平衡,測得各組分的濃度如下:
      物質 CH3OH CH3OCH3 H2O
      濃度/(mol?L-1 0.44 0.6 0.6
      比較此時正、逆反應速率數(shù)值(單位相同)的大。簐(甲醇)
      v(水)(填“>”、“<”或“=”).
      反應開始時c(CH3OH)=
      1.64mol?L-1
      1.64mol?L-1
      ;該時間內的平均反應速率v(CH3OH)=
      0.16mol/L?min
      0.16mol/L?min
      ;該溫度下反應的平衡常數(shù)值為
      1.86
      1.86
      .(精確到0.01)

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      科目:高中化學 來源: 題型:

      已知二甲醚是一種重要的清潔燃料,可以通過CH3OH分子間脫水制得:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ?mol-1.在T1℃,恒容密閉容器中建立上述平衡,體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示.請回答下列問題:
      (1)該條件下反應平衡常數(shù)表達式K=
      c(CH3OCH3)?c(H2O)
      c2(CH3OH)
      c(CH3OCH3)?c(H2O)
      c2(CH3OH)
      .在T1℃時,該反應的平衡常數(shù)為
      5
      5
      ,達到平衡時n(CH3OH):n(CH3OCH3):n(H2O)=
      2:5:4
      2:5:4

      (2)相同條件下,若改變起始濃度,某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH)=0.4mol?L-1、c(H2O)=0.6mol?L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol?L-1,此時正、逆反應速率的大。簐 (正)
       v (逆)(填“>”、“<”或“=”),反應向
      正反應方向
      正反應方向
      進行(填“正反應方向”或“逆反應方向”).

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      科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

      二甲醚是一種重要的清潔燃料,工業(yè)上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚.利用水煤氣合成二甲醚的熱化學方程式為:
      3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-274kJ?mol-1
      (1)該反應在一定條件下的密閉容器中達到平衡后,為同時提高反應速率和二甲醚的產率,可以采取的措施是
       
      (填字母)
      A.降低溫度   B.加入催化劑   C.縮小容器體積    D.增加H2的濃度   E.分離出二甲醚
      (2)該反應可以分兩步進行:
      4H2(g)+2CO(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1 ①
      CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2△H2=-42kJ?mol-1
      則反應①的焓變△H1=
       
      kJ?mol-1,熵變△S
       
      (填“>、<或=”)0.
      已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據如下表所示:
      化學鍵 C-H O-H H-H C-O C≡O
      鍵能/kJ.mol-1 413 463 436 358 1072
      CO中C與O之間為叁鍵連接,則CO2中碳氧鍵的鍵能是
       
      kJ?mol-1
      (3)二甲醚也可以通過CH3OH分子間脫水制得:
      2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-23.5kJ?mol-1.在T1℃,恒容密閉容器中建立上述平衡,體系中各組分濃度變化如下表:
      物質 CH3OH (g) CH3OCH3 (g) H2O (g)
      起始濃度/mol.l-1 2 0.2 0
      平衡濃度/mol.l-1 0.4 1 0.8
      ①該條件下反應平衡常數(shù)K=
       

      ②相同條件下,若改變起始濃度.
      物質 CH3OH (g) CH3OCH3 (g) H2O (g)
      起始濃度/mol.l-1 0.4 1.2 0.6
      此時正、逆反應速率的大。簐
       
      (填“>、<或=”)v
      (4)二甲醚-空氣是一種高效的燃料電池,在氫氧化鉀溶液中,電池反應方程式為:
      CH3OCH3(l)+3O2(g)+4KOH(aq)═2K2CO3(aq)+5H2O(l)
      請寫出負極的電極反應式:
       

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