9.(2013·江苏化学·20)(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1=+3359.26 kJ·mol-1[来源:]

CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s)          △H2=-89.61 kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)   △H3

则△H3=               kJ·mol-1。

(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:

11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4

60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是

              。

(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在      ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为                        。

②Na2HPO4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)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。

 ①酸性气体是                (填化学式)。

 ②X的结构简式为                        。

8.(15分)(2013·新课标卷I·28)

二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应:

①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)          △H1=-90.1 kJ·mol-1

②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)       △H2=-49.0 kJ·mol-1

水煤气变换反应:  

③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)        △H3=-41.1 kJ·mol-1

二甲醚合成反应:

④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)      △H4=-24.5 kJ·mol-1

⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是           (以化学方程式表示)

⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响           。

⑶由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为        。

⑷有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。

⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池(5.93kW·h·kg-1),若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。

一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生___________个电子的电量;该电池理论输出电压1.20V,能量密度E=_____(列式计算,能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×105J )

[答案](1)Al2O3(铝土矿)+2NaOH=2NaAlO2+H2O;NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓;

(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应①平衡向右移,CO转化率增大,生成的H2O通过水煤气反应消耗部分CO

(3)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-204.7kJ/mol;该反应分子数减小,压强升高平衡右移,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加,压强升高使CO和H2的浓度增加,反应速率增大。

 0  115522  115530  115536  115540  115546  115548  115552  115558  115560  115566  115572  115576  115578  115582  115588  115590  115596  115600  115602  115606  115608  115612  115614  115616  115617  115618  115620  115621  115622  115624  115626  115630  115632  115636  115638  115642  115648  115650  115656  115660  115662  115666  115672  115678  115680  115686  115690  115692  115698  115702  115708  115716  447090 

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