题目内容

工业上用DME法以H2和CO为原料生产甲醚(CH3 OCH3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应:

①2H2(g) +CO(g)CH3OH(g)

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

当达到平衡时实验数据如表,下列分析正确的是

温度(℃)

平衡态

260

270

280

290

300

310

320

CO转化率(%)

92

87

82

80

72

65

62

CH3OCH3产率(%)

33

45

77

79

62

58

52

A.反应①、②均为吸热反应

B.290℃时反应②平衡常数值达到最大

C.平衡时,反应①与②中CH3OH的消耗速率一定相等

D.增大压强能增大CH3OCH3产率

练习册系列答案
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地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题,某课题组利用Fe粉和酸性KNO3溶液反应模拟地下水脱氮过程,理想的脱氮原理为:4Fe + NO3- + 10H+ = 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O。

(1)研究发现:随着KNO3溶液酸性的减弱,对应还原产物中氮元素的化合价越低。课题组用酸性弱的KNO3溶液进行实验,没有观察到气体生成,则该条件下KNO3的还原产物可能是 (化学式)。

(2)实验发现:反应一段时间后,反应体系中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。

a.生成的Fe2+水解 b.Fe2+被氧化生成Fe3+ c.Fe2+被还原成Fe

(3)该课题组拟利用上述脱氮反应研究不同自变量对反应速率的影响。

可能用到的试剂和仪器:粗颗粒Fe粉、细颗粒Fe粉、2.0mol/L KNO3、0.1 mol/L H2SO4、蒸馏水、不同温度的恒温水浴、托盘天平、秒表、离子色谱仪等。

①设计实验方案:在不同的自变量(温度、铁粉颗粒的大小)时,测定 (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。

②参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据:数据用字母表示)。

【提示】离子色谱仪能跟踪测定溶液中的c(NO3-)

物理量

实验序号

V(2.0mol/L KNO3)/

mL

……

1

a

……

2

a

……

3

a

……

③进一步的研究表明:将铁粉和活性炭同时加入上述KNO3溶液中,可以明显提高脱氮速率,其原因是 。

(14分)一定温度下,在恒容密闭容器中充入2molNO2与1molO2发生反应如下:

4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g)

(1)已知平衡常数K350℃<K300℃,则该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”);常温下,该反应能逆向自发进行,原因是_______________________________________。

(2)下列有关该反应的说法正确的是___________。

A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深

B.恒温恒容下,再充入2molNO2和1molO2,再次达到平衡时NO2转化率增大

C.恒温恒容下,当容器内的密度不再改变,则反应达到平衡状态

D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度

(3)氮的化合物种类较多,如NH3、NO、NO2、HNO3、硝酸盐等。

①亚硝酸是一种弱酸,能证明亚硝酸是弱电解质的是__________。

A.常温下,亚硝酸钠溶液的pH>7

B.亚硝酸能和NaOH发生中和反应

C.用亚硝 酸 溶液做导电性实验,灯泡很暗

D.常温下,将pH=3的亚硝酸溶液稀释10倍 ,pH<4

②根据酸碱质子理论,凡是能给出质子的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这个理论,下列微粒属于两性物质的是___________。

a.H2O

b.NO2-

c.H2NCH2COOH

d.H2PO4-

e.H2S

③氮同主族磷元素形成的Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是___________________________________________(用离子方程式表示)。

(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.01 mol·L-1的X、Y、Z、W溶液的pH。

将X、Y、Z各1mol·L-1同时溶于水中制得混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 ________________________________________________。

(5)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为 。

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