6.开发清洁能源是当今研究的热点问题.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3.工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-99kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),计算△H=-262.7kJ•mol-1.反应原料来自煤的气化.已知该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2})•c(CO)}{c({H}_{2}O)}$,每生成1mol H2需要吸收131.3kJ的热量.写出该反应的热化学方程式C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ•mol-1
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol•L-1,c(H2)=1.4mol•L-1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为0.075mol•L-1•min-1
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
c(mol•L-10.461.01.0
此时刻v>v(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是1.2mol•L-1
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图1所示,图中X代表温度(填“温度”或“压强”)判断的理由是图中表明随着X增大,CO的平衡转化率减小;如果X表示压强,压强增大,平衡向正反应方向移动,CO的平衡转化率增大,不符合条件;如果X表示温度,温度升高,平衡向逆反应方向移动,CO的平衡转化率减小,符合条件

(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势.试解释二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:当投料比小于1时,随着c(H2)增大,反应①的平衡正向移动,CO转化率增大,因此二甲醚和甲醇的产率增大;当投料比大于1时,随着c(H2)增大,反应③被抑制,c(H2O)增大,最终抑制反应②,因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小.
4.银及其化合物在制造钱币、装饰器皿、电子电器、医药等方面具有广泛用途.回答下列问题:
(1)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是银器接触含有H2S的空气生成了Ag2S的缘故,该反应的还原剂与还原产物的物质的量之比为2:1.在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑银器变亮,反应的化学方程式为3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3↓,食盐水的作用为作电解质溶液.
(2)图1为电解精炼银的示意图,a(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O.

(3)已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,在Cl-浓度为0.010mol/L,CrO42-浓度为5.0×10-3mol/L.用0.010mol/LAgNO3标准溶液进行滴定,当开始产生砖红色沉淀时,通过计算说明Cl-是否完全沉淀?
(4)AgCl溶于氨水:AgCl+2NH3?Ag(NH32++Cl-,平衡常数为K1.室温时,AgCl(s)的溶解度与氨水的起始浓度关系如图2:
①随着c(NH3)增大,AgCl的溶解度开始有明显增大,然后增大较小,原因是开始溶液中c[Ag(NH32+]和c(Cl-)很小,当c(NH3)增大,平衡向右移动程度大,所以AgCl的溶解度有明显增大;随着溶解的进行,溶液中c[Ag(NH32+]和c(Cl-)增大,对 $\frac{K_1}{{{K_{sp}}(AgCl)}}$正反应抑制程度大,当c(NH3)继续增大,平衡向右移动程度减小,所以AgCl的溶解度增大较小
②若氨水起始浓度c(NH3)=2.0mol/L,AgCl在氨水中达到溶解平衡时c平衡(NH3)=1.8mol/L.
③反应Ag++2NH3?Ag(NH32+的平衡常数K2的计算式为$\frac{{K}_{1}}{Ksp(AgCl)}$=$\frac{0.1×0.1}{1.8×1{0}^{-10}×1.{8}^{2}}$.
(5)含Ag(NH32+溶液可以吸收有毒的CO,生成微小黑色银颗粒,放出的气体既能使澄清石灰水变浑浊,又能使明矾溶液产生白色胶状沉淀,写出该反应的离子方程式2Ag(NH32++CO+H2O=2Ag+CO2↑+2NH4++2NH3↑.
 0  160314  160322  160328  160332  160338  160340  160344  160350  160352  160358  160364  160368  160370  160374  160380  160382  160388  160392  160394  160398  160400  160404  160406  160408  160409  160410  160412  160413  160414  160416  160418  160422  160424  160428  160430  160434  160440  160442  160448  160452  160454  160458  160464  160470  160472  160478  160482  160484  160490  160494  160500  160508  203614 

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