摘要:(1)H2(2)第二 ⅣA (3)H2O+C CO+H2 讲析:所有烃中碳氢质量比最小的是CH4.而CH4的碳氢质量比为3.而现在比3还小.那一定混有H2.X与Y两元素的质量比数值上等于X的相对原子质量.说明Y的相对原子质量为1.Y是氢元素.则线型结构的A应为乙炔.
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(2013?绍兴二模)二甲醚(DME)以其优良的性质,被称为21世纪的新型“清洁能源”,近年来,二甲醚最为直接的应用是替代液化气作民用燃料以及代替柴油作汽车燃料.二甲醚的生产方法也在不断的研究中,现在主要有以下两种生产方法.
方法一(液相两步法):第一步 CO+2H2?CH3OH 第二步 2CH3OH?CH3OCH3+H2O
方法二(液相一步法):将甲醇的合成和脱水两个反应组合在一个反应器中进行3CO+3H2?CH3OCH3+CO2
(1)液相一步法实际是两步法两个反应的组合,其选用的催化剂应该具有
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l)△H=-49.01kJ?mol-1…①
2CH3OH(l)?CH3OCH3(g)+H2O(l)△H=-24.02kJ?mol-1…②
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(l)△H=41.17kJ?mol-1…③
(2)CO2加氢一步法与液相一步法相比有何优点
(3)写出CO2加氢一步法在298K下总反应的热化学方程式
有人对甲醇脱水转化为甲醚过程从温度、液体空速(在单位时间内单位体积的催化剂表面通过的原料的量,空速越小,停留时间越长,反应程度越高,但处理能力越小)、压力对甲醇的转化率影响进行研究,分别获得以下2组图.

(4)根据以上两幅图选择不受空速影响的合适反应温度和压强
(5)某温度下在2L恒容密闭容器中加入CH3OH发生反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),测得有关数据如下:
则此反应在该温度下的平衡常数为
(6)根据文献,甲醇转化率可以根据冷凝的液相中的甲醇与水的相对百分含量来计算(忽略挥发到气相的甲醇),若以Cw表示冷凝液中水的质量分数,CM表示冷凝液中甲醇的质量分数,则甲醇的转化率ΧM=
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方法一(液相两步法):第一步 CO+2H2?CH3OH 第二步 2CH3OH?CH3OCH3+H2O
方法二(液相一步法):将甲醇的合成和脱水两个反应组合在一个反应器中进行3CO+3H2?CH3OCH3+CO2
(1)液相一步法实际是两步法两个反应的组合,其选用的催化剂应该具有
既有甲醇合成催化的功能,又有甲醇脱水催化的功能,是一种双功能的复合催化剂
既有甲醇合成催化的功能,又有甲醇脱水催化的功能,是一种双功能的复合催化剂
.目前一种更新的方法--CO2加氢一步法取得了较大进展,其反应为:2CO2+6H2?2CH3OCH3+3H2O 该方法包括甲醇的合成、甲醇的脱水和水气的逆转换反应,其方程式如下(298K):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l)△H=-49.01kJ?mol-1…①
2CH3OH(l)?CH3OCH3(g)+H2O(l)△H=-24.02kJ?mol-1…②
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(l)△H=41.17kJ?mol-1…③
(2)CO2加氢一步法与液相一步法相比有何优点
原料廉价,能减少环境污染等
原料廉价,能减少环境污染等
.(3)写出CO2加氢一步法在298K下总反应的热化学方程式
2CO2(g)+6H2(g)?2CH3OCH3(g)+3H2O(l)△H=-122.04 kJ?mol-1
2CO2(g)+6H2(g)?2CH3OCH3(g)+3H2O(l)△H=-122.04 kJ?mol-1
.有人对甲醇脱水转化为甲醚过程从温度、液体空速(在单位时间内单位体积的催化剂表面通过的原料的量,空速越小,停留时间越长,反应程度越高,但处理能力越小)、压力对甲醇的转化率影响进行研究,分别获得以下2组图.
(4)根据以上两幅图选择不受空速影响的合适反应温度和压强
320℃、0.2-0.6Mpa
320℃、0.2-0.6Mpa
.(5)某温度下在2L恒容密闭容器中加入CH3OH发生反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),测得有关数据如下:
| 反应时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| c(CH3OH)/mol?L-1 | 0.51 | 0.2 | 0.1 | 0.01 | 0.01 |
625
625
,若再向容器分别加入甲醇0.02mol、CH3OCH31.0mol,此时该反应v正反应>
>
v逆反应(填“>”、“<”或“=”).(6)根据文献,甲醇转化率可以根据冷凝的液相中的甲醇与水的相对百分含量来计算(忽略挥发到气相的甲醇),若以Cw表示冷凝液中水的质量分数,CM表示冷凝液中甲醇的质量分数,则甲醇的转化率ΧM=
XM=
或
| ||||
|
| 32Cw |
| 32Cw+9CM) |
XM=
或
.
| ||||
|
| 32Cw |
| 32Cw+9CM) |
(2008?山东)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大火炬燃料是丙烯(C3H6)
(1)丙烷脱氢可得丙烯.已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol-1
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol-1 则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.电池总反应方程式为
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O.常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3
HCO3-+H+的平衡常数K1=
(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液c(H2CO3)
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(1)丙烷脱氢可得丙烯.已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol-1
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol-1 则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=
+124.2
+124.2
kJ?mol-1(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.电池总反应方程式为
C3H8+5O2═3CO2+4H2O
C3H8+5O2═3CO2+4H2O
;放电时,CO32-移向电池的负
负
(填“正”或“负”)极.(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O.常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3
4.2×10-7 mol?L-1
4.2×10-7 mol?L-1
.(已知:10-5.60=2.5×10-6)(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液c(H2CO3)
>
>
c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是HCO3-
CO32-+H+,HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,
HCO3-
CO32-+H+,HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,
(用离子方程式和文字说明)| 实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
0.13mol/(L?min)
0.13mol/(L?min)
(第二位小数)②该反应为
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应.③求实验2的平常常数K,要求写出计算过程,结果取二位小数
(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1451.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
(3)甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池,装置如图,该电池通过K2CO3溶液吸收反应生的CO2.则负极的电极反应为
CH3OH+7CO32-+2H2O-6e-=8HCO3-
CH3OH+7CO32-+2H2O-6e-=8HCO3-
.(4)CaCO3的KSP=2.8×10-9.将等体积CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
.(2013?枣庄二模)某实验小组敷衍工业废弃固体(主要成分为Cu2SFe2SO3)制备有关物质,整个流程如下图所示.请回答:
(1)气体a的化学式为
(2)溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C,写出该反应的离子方程式
(3)制备硫酸铜溶液.常温下,O2、铜粉和稀硫酸三者在一起,几乎不反应,当加入溶液D后,随即生成硫酸铜.经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用.
A.第一步反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,则第二步反应的郭子方程式为
B.⑦操作中,配制Fe2(SO4)3溶液时应注意
(4)操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液.加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀(离子浓度小于10-5mol.L-1),然后再过滤,浓缩、结晶等,则pH至少调节为
已知:Ksp[Cu(OH)2]≈1×1022,Ksp[Fe(OH)2]≈1×10-16,Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-38
(5)科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水.
A.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O,通入2mol水蒸气,发生如下反应:2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1
20min末测得n(O2)=0.16mol,则这段时间的反应速率v(H2)=
.
B.已知:2Cu2O(s)+O2(g)═4Cu2O(s)△H=-292kJ?mol-1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1
请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式
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(1)气体a的化学式为
SO2
SO2
.(2)溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C,写出该反应的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
.(3)制备硫酸铜溶液.常温下,O2、铜粉和稀硫酸三者在一起,几乎不反应,当加入溶液D后,随即生成硫酸铜.经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用.
A.第一步反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,则第二步反应的郭子方程式为
2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
.B.⑦操作中,配制Fe2(SO4)3溶液时应注意
向配制溶液中加入少量硫酸防止水解或将硫酸铁溶解在稀硫酸中,再加水稀释
向配制溶液中加入少量硫酸防止水解或将硫酸铁溶解在稀硫酸中,再加水稀释
.(4)操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液.加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀(离子浓度小于10-5mol.L-1),然后再过滤,浓缩、结晶等,则pH至少调节为
3
3
.已知:Ksp[Cu(OH)2]≈1×1022,Ksp[Fe(OH)2]≈1×10-16,Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-38
(5)科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水.
A.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O,通入2mol水蒸气,发生如下反应:2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1
20min末测得n(O2)=0.16mol,则这段时间的反应速率v(H2)=
8×10-3mol?L-1?min-1
8×10-3mol?L-1?min-1
;该温度下,此反应的平衡常数表达式K=| [O2][H2]2 |
| [H2O]2 |
| [O2][H2]2 |
| [H2O]2 |
B.已知:2Cu2O(s)+O2(g)═4Cu2O(s)△H=-292kJ?mol-1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1
请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式
2CuO(s)+C(s)═Cu2O(s)+CO(s)△H=+35.5kJ?mol-1
2CuO(s)+C(s)═Cu2O(s)+CO(s)△H=+35.5kJ?mol-1
.X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大.X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是生活中最常用的金属,它与L可以形成三种化合物.
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为
(2)硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1mol硒化氢反应热的是
a.+99.7mol?L-1 b.+29.7mol?L-1 c.-20.6mol?L-1 d.-241.8kJ?mol-1
(3)已知(YZ)2分子所有的原子都满足8电子,请写出其结构式
(4)L、X两元素按原子数目比l:1和1:2形成分子A和B.
①用电子式表示B的形成过程
.
②M在高温下可以与B反应,写出该反应的化学方程式
某同学将反应得到的黑色粉末全部溶于足量的硫酸溶液中,发现有少量的气泡产生,溶液呈棕黄色,该同学判断溶液中一定同时存在两种M的金属阳离子.请你选择合适的试剂与合理的步骤证明该同学的推断
③若该同学将上述棕黄色溶液1mL加入到2mL A的浓溶液中,预计会看到的实验现象是
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请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为
第二周期,第ⅣA族
第二周期,第ⅣA族
.(2)硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1mol硒化氢反应热的是
b
b
(填字母代号).a.+99.7mol?L-1 b.+29.7mol?L-1 c.-20.6mol?L-1 d.-241.8kJ?mol-1
(3)已知(YZ)2分子所有的原子都满足8电子,请写出其结构式
N≡C-C≡N
N≡C-C≡N
;(YZ)2可以与X2化合生成XYZ,其水溶液是一种酸,某浓度该酸的钾盐(KYZ)溶液能使酚酞溶液显红色,请用离子方程式表示原因CN-+H2O
HCN+OH-
CN-+H2O
HCN+OH-
.(4)L、X两元素按原子数目比l:1和1:2形成分子A和B.
①用电子式表示B的形成过程
②M在高温下可以与B反应,写出该反应的化学方程式
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑
| ||
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑
.
| ||
某同学将反应得到的黑色粉末全部溶于足量的硫酸溶液中,发现有少量的气泡产生,溶液呈棕黄色,该同学判断溶液中一定同时存在两种M的金属阳离子.请你选择合适的试剂与合理的步骤证明该同学的推断
取溶液少许,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明有Fe3+,另取溶液少许,加入KMnO4酸性溶液,紫色褪去,证明有Fe2+.
取溶液少许,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明有Fe3+,另取溶液少许,加入KMnO4酸性溶液,紫色褪去,证明有Fe2+.
.③若该同学将上述棕黄色溶液1mL加入到2mL A的浓溶液中,预计会看到的实验现象是
有大量气泡出现
有大量气泡出现
.