题目内容
【题目】二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
化学反应方程式 | 化学平衡常数 | |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | ΔH1=-99 kJmol-1 | K1 |
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) | ΔH2=-24 kJmol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | ΔH3=-41 kJmol-1 | K3 |
(1)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH
该反应ΔH=__________________,化学平衡常数K=____________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)某温度下,将8.0molH2和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分钟后反应达平衡,测得二甲醚的体积分数为25%,则CO的转化率为________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有________。
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是_______________________________。
【答案】 -263 kJmol-1 K12·K2·K3 75% AD 反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高CH3OCH3的产率
【解析】(1)根据盖斯定律可知①×2+②+③即得到总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-263 kJmol-1,其化学平衡常数K= K12·K2·K3。
(2) 4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(mol) 8 4 0 0
转化量(mol) 2x x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 8-2x 4-x 0.5x 0.5x
平衡时测得二甲醚的体积分数为25%,则,解得x=3,所以CO的转化率为3/4×100%=75%;
(3)生成二甲醚的反应是放热的体积减小的可逆反应,所以能提高CH3OCH3产率的措施有分离出二甲醚或降低温度或增大压强,催化剂不能改变平衡状态,答案选AD。
(4)根据方程式可知反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高CH3OCH3的产率。
【题目】完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是( )
A.用CCl4提取溴水中的Br2 | B.从KI和I2的固体混合物中回收I2 |
C.稀释浓硫酸 | D.工业酒精制备无水酒精 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】用氧化还原滴定法测定某种草酸晶体(H2C2O4·X H2O)中结晶水分子数的实验步骤如下:
①用分析天平称取草酸晶体1.260g,将其配制成100.00mL待测草酸溶液;
②用移液管移取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化
③用浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,三次结果如下:
第一次滴定 | 第二次滴定 | 第三次滴定 | |
待测溶液体积(mL) | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
标准溶液体积(mL) | 9.99 | 10.01 | 10.00 |
已知:H2C2O4的相对分子质量为90。
回答下列问题:
(1)滴定时,KMnO4标准溶液应该装在_____ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)H2C2O4在溶液中与KMnO4溶液反应的化学方程式是______________
(3)到达滴定终点的标志是____________。
(4)根据上述数据计算X=________________。
(5)误差分析(填:偏高、偏低、无影响):
①若滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,则X值_________;
②若滴定管水洗后直接加入KMnO4标准溶液,则X值_______。