题目内容
【题目】工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂。1886年法国化学家H．M0issan通过电解氟氢化钾(KHF2)的氟化氢无水溶液第一次制得氟气。已知：KF+HF=KHF2，制备氟气的电解装置如图所示。下列说法错误的是
A. 钢电极与电源的负极相连
B. 电解过程需不断补充的X是KF
C. 阴极室与阳极室必须隔开
D. 氟氢化钾在氟化氢中可以电离
【答案】B
【解析】
电解熔融的氟氢化钾（KHF2）和氟化氢（HF）混合物制备氟单质，氟离子在阳极失电子生成氟气，阴极上KHF2得到电子生成氢气，电极反应为：2HF2-+2e-═H2↑+4F-。A. 根据图示，钢电极上产生氢气，发生还原反应，钢电极为阴极，与电源的负极相连，故A正确；B. 根据题意，电解过程中会不断消耗氟氢化钾（KHF2），需不断补充的X是氟氢化钾（KHF2），故B错误；C. 电解制氟时，为了防止氟气和氢气发生剧烈反应，引发爆炸，阴极室与阳极室必须隔开，故C正确；D. 根据上述分析，氟氢化钾在氟化氢中可以电离出HF2-，故D正确；故选B。
【题目】二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点为-141.5℃，沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l
回答下列问题：
（1）反应①为熵___________(填“增加”或“减少”)的反应，__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。
（2）写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式：__________________________________。
（3）温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2 mol CO和6 molH2发生反应①、②，5 min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是______________，反应②的平衡常数K=________________。
若在500K时，测得容器中n(CH3OCH3)=2n (CH3OH)，此时反应②的v正__ v逆(填“>”、 “< ”或“=”)。
（4）研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：
T(K) | 催化剂 | CO转化率(%) | CH3OCH3选择性(%) |
473 | 无 | 10 | 36 |
500 | 无 | 12 | 39 |
500 | Cu/ZnO | 20 | 81 |
[备注]二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3的百分比
①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能____________ (填标号)。
A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率 C.降低反应的活化能
D.改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率
②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是_________________________________________________。
【题目】下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有( )
序号 | X | Y | Z | W |
|
① | Cu | CuSO4 | Cu(OH)2 | CuO | |
② | Na | NaOH | Na2CO3 | NaCl | |
③ | Al | AlCl3 | Al(OH)3 | Al2O3 | |
④ | Fe | FeCl3 | FeCl2 | Fe(OH)2 |
A. ②③④B. ①③④C. ①②④D. ①②③
