二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：______________________________________。
(2)煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________________________________________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)ΔH＝－90.8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
總反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是________(填字母代號(hào))。
a．高溫高壓
b．加入催化劑
c．減少CO2的濃度
d．增加CO的濃度
e．分離出二甲醚
(4)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)＋H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度/(mol·L－1)
0.44
0.6
0.6
 
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正________v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH3OH)＝________；該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)＝________。

(1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)H2S＋Na2CO3=NaHS＋NaHCO3
(3)－246.4 kJ·mol－1　c、e
(4)①＞�、�0.04 mol·L－1　0.16 mol/(L·min)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

（1）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時(shí)，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=    （填計(jì)算結(jié)果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水，科學(xué)家利用此原理，設(shè)計(jì)成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負(fù)極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸，但尾氣中的NOx會(huì)污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退�，反�?yīng)機(jī)理為：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                                       。
（5）某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測(cè)得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過(guò)775K，發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因?yàn)?u>                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3＝－867kJ·mol－1
則△H2＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來(lái)源。（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為   C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                    。 800℃時(shí)，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時(shí)再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將     移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號(hào)）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                        。
②用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是               。
Ⅲ．開(kāi)發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱(chēng)DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負(fù)”），
其電極反應(yīng)式為                  。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42-等雜質(zhì)，提純工藝路線(xiàn)如下：

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線(xiàn)如下圖所示：

回答下列問(wèn)題：
(1)濾渣的主要成分為_(kāi)___________________________________。
(2)“趁熱過(guò)濾”的原因是_______________________________________。
(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”，可采用的措施是__________(寫(xiě)出1種)。
(4)若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因是_______________。
(5)已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
寫(xiě)出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問(wèn)題：
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為_(kāi)_______；
(2)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)　 ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1
寫(xiě)出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________；
(3)已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH3＝＋44 kJ·mol－1，則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

二氧化碳是一種寶貴的碳氧資源。以CO2和NH3為原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下：
反應(yīng)Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)NH2CO2NH4(s)   △H1="a" kJ·mol－1
反應(yīng)Ⅱ：NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)   △H2=＋72.49kJ·mol－1
總反應(yīng)Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)   △H3=－86.98kJ·mol－1
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)Ⅰ的△H1=__________kJ·mol－1(用具體數(shù)據(jù)表示)。
（2）反應(yīng)Ⅱ的△S______(填＞或＜)0，一般在__________情況下有利于該反應(yīng)的進(jìn)行。
（3）反應(yīng)Ⅲ中影響CO2平衡轉(zhuǎn)化率的因素很多，下圖1為某特定條件下，不同水碳比n(H2O)/n(CO2)和溫度影響CO2平衡轉(zhuǎn)化率變化的趨勢(shì)曲線(xiàn)。
①其他條件相同時(shí)，為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，生產(chǎn)中可以采取的措施是________(填提高或降低)水碳比。
②當(dāng)溫度高于190℃后，CO2平衡轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì)，其原因是__________。

（4）反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K1=____________________；如果起始溫度相同，反應(yīng)Ⅰ由在恒溫容器進(jìn)行改為在絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)K1將__________(填增大、減少、不變)。
（5）某研究小組為探究反應(yīng)Ⅰ中影響c(CO2)的因素，在恒溫下將0.4molNH3和0.2molCO2放入容積為2L的密閉容器中，t1時(shí)達(dá)到平衡過(guò)程中c(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢(shì)曲線(xiàn)如上圖2所示。若其他條件不變，t1時(shí)將容器體積壓縮到1L，請(qǐng)畫(huà)出t1后c(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢(shì)曲線(xiàn)(t2達(dá)到新的平衡)。
（6）尿素在土壤中會(huì)發(fā)生反應(yīng)CO(NH2)2＋2H2O(NH4)2CO3。下列物質(zhì)中與尿素有類(lèi)似性質(zhì)的是______。

A．NH2COONH4B．H2NOCCH2CH2CONH2
C．HOCH2CH2OHD．HOCH2CH2NH2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

乙醇是一種可燃性液體，按一定比例混合的乙醇汽油是一種新型清潔車(chē)用燃料，某科研機(jī)構(gòu)研究利用CO2合成乙醇的方法：
（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1
原料氣氫氣
（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   ΔH2
回答下列問(wèn)題：
（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料時(shí)．氣缸工作時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)較多，寫(xiě)出燃燒產(chǎn)生有毒氣體CO、NO的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。
（2）反應(yīng)(i)中能夠提高氫氣轉(zhuǎn)化率的措施有____。

A．增大壓強(qiáng) B．加催化劑 C．增大CO2的濃度 D．及時(shí)分離體系中的乙醇 
（3）利用CO合成乙醇是目前工業(yè)生產(chǎn)較為成熟的工藝。已知下列熱化學(xué)方程式：
（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH3
寫(xiě)出以CO(g)與H2(g)為原料合成乙醇的熱化學(xué)方程式：___________________（焓變用H1、H3表示）。
（4）反應(yīng)(ii)中的甲烷和水蒸氣是在特定的催化劑表面上進(jìn)行的，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：

由此推知反應(yīng)(ii)的焓變H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某溫度下，向容積為1 L的密閉容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸氣，經(jīng)過(guò)5h反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)測(cè)得CH4的濃度變?yōu)?.5 mol/L。該溫度下，反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K=__________________，反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)氫氣的反應(yīng)速率v(H2)=_________。
（5）機(jī)動(dòng)車(chē)在改用乙醇汽油后，并不能減少氮氧化物的排放。使用合適的催化劑可使NO轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑢?shí)驗(yàn)測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線(xiàn)如下圖所示：

由圖像可知，在沒(méi)有CO情況下，溫度超過(guò)775K，NO的轉(zhuǎn)化率減小，造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________________________；在NO和CO物質(zhì)的量之比為1：1的情況下，應(yīng)控制的最佳溫度為_(kāi)_________________左右。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I－的氧化，將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。
(1)O3將I－氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成：
①I(mǎi)－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)＋I(xiàn)－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________，其反應(yīng)熱ΔH＝__________。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)I3—(aq)，

其平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_____________。
(3)為探究Fe2＋對(duì)O3氧化I－反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1)，某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中I3—濃度和體系pH，結(jié)果見(jiàn)圖2和下表。
、

編號(hào)
 		反應(yīng)物
 		反應(yīng)前pH
 		反應(yīng)后pH
 
第1組
 		O3＋I(xiàn)－
 		5.2
 		11.0
 
第2組
 		O3＋I(xiàn)－＋Fe2＋
 		5.2
 		4.1
 
 
①第1組實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是______________________________。
②圖1中的A為_(kāi)_________，由Fe3＋生成A的過(guò)程能顯著提高I－的轉(zhuǎn)化率，原因是____________________________________________________________。
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18 s后，I3—濃度下降，導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________(填字母序號(hào))。
A．c(H＋)減小  B．c(I－)減小   C．I2(g)不斷生成  D．c(Fe3＋)增加
(4)據(jù)圖2，計(jì)算3～18 s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3—的平均反應(yīng)速率(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

有效利用現(xiàn)有資源是解決能源問(wèn)題的一種實(shí)際途徑。發(fā)展“碳一化學(xué)”，開(kāi)發(fā)利用我國(guó)相對(duì)豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下面是以焦炭為原料，經(jīng)“碳一化學(xué)”途徑制取乙二醇的過(guò)程：

（1）該過(guò)程中產(chǎn)生的的CO可繼續(xù)與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)得到CO2和H2，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_____________。
（2）CH3OH（l）氣化時(shí)吸收的熱量為27kJ／mol，CH3OH（g）的燃燒熱為677kJ／mol，請(qǐng)寫(xiě)出CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。
（3）“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下： CH3OOC—COOCH3（g）＋4H2（g）HOCH2－CH2OH（g）＋2CH3OH（g） △H＝－34kJ／mol
為探究實(shí)際生產(chǎn)的最佳條件，某科研小組進(jìn)行了多方面研究。如圖表示乙二醇達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率隨原料投料比[n（氫氣）／n（草酸二甲酯）]和壓強(qiáng)的變化關(guān)系，其中三條曲線(xiàn)分別表示體系壓強(qiáng)為1.5MPa、2．5MPa、3．5MPa的情況，則曲線(xiàn)丙對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是P（丙）＝_____________。

（4）草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸（H2C2O4）為二元中強(qiáng)酸①草酸氫鉀溶液中存 在如下平衡： H2OH＋＋OH－、HC2O4-H＋＋C2O42-和____________。
②向0．1mol／L的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性，此時(shí)溶液中各粒子濃度關(guān)系正確的是__________（填序號(hào)）。

A．c（K＋）＋c（Na＋）＝c（HC2O4-）＋c（C2O42-）  
B．c（K＋）＝c（HC2O4-）＋c（H2C2O4）＋c（C2O42-） 
C．c（Na＋）＝c（H2C2O4）＋c（C2O42-）  
D．c（K＋）＞c（Na＋） 
（5）以甲醇為原料，使用酸性電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)____________；若以甲烷代替該燃料電池中的甲醇，向外界提供相等電量，則每代替3.2g甲醇，所需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的甲烷的體積為_(kāi)___________L。

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