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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:225 题号:17163692
二甲醚()是重要的化工原料,也是一种清洁的能源,可用制得,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
      
      
      
(1)反应_______;该反应的平衡常数_______(用表示)。
(2)下列措施中,能提高①中产率的有_______。
A.使用过量的B.升高温度C.增大压强D.使用催化剂
(3)将合成气以通入的反应器中,一定条件下发生反应:   ,其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是_______(填字母)。

A.
B.
C. 若在和316℃时,起始时,则平衡时,小于50%
(4)采用一种新型的催化剂(主要成分是的合金),利用制备二甲醚(DME)。观察图,当约为_______时最有利于二甲醚的合成。

(5)下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a极生成的气体是_______,b电极的电极反应式为_______

(6)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:。与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是_______

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【推荐1】氮的氧化物是严重的大气污染物,可以通过以下方法处理:
Ⅰ.催化还原法:如在汽车排气管上安装一个催化转化器,发生如下反应: 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知N2(g)+O2(g)2NO(g)       H=+180kJ/mol
化学键O=OC=OC≡O
键能(kJ/mol)4978031072

则反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) H=_____kJ/mol。
(2)在一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入2molNO、1molCO,10分钟时反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)达到平衡状态,反应过程中反应物浓度随时间变化情况如图所示:

①该反应的平衡常数 K 的计算式为_____;前 10 分钟内用氮气表示的反应速率为_____
②若保持温度不变,15 分钟时再向该容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,则此时反应的ν正______ν逆(填“>”、“=”或“<”)。
③若保持其他条件不变,15min 时压缩容器的体积至 0.5L,20 分钟时反应重新达到平衡,NO 的浓度对应的点应是图中的_____(填字母)。
④某科研小组研究发现以 Ag-ZSM-5 为催化剂,NO 转化为 N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用 CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是__________________

Ⅱ.利用电化学原理,将 NO2、O2和熔融 KNO3制成燃料电池,其原理如图,该电池在工作过程中NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是一种氧化物,可循环使用,石墨Ⅰ附近发生的反应电极反应式为_____相同条件下,消耗的 O2和 NO2的体积比为_____
2020-02-19更新 | 225次组卷
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【推荐2】节能减排措施是我国“十一五”期间提出的政策措施。
(1)煤的燃烧,会产生大量有害气体。将煤转化为水煤气,可有效降低排放。
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ·mol1
H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-242.0kJ·mol1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式____________
(2)汽车尾气的排放是大气污染物的重要来源,其中含有NO气体。根据资料显示用活性炭还原法可以处理氮氧化物,某研究小组向固定容积的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H=-574kJ·mol1,并在温度T时将所测反应数据制成下表:
                 时间(min)
浓度()
01020304050
NO1.000.520.360.360.540.54
00.240.320.320.480.48
00.240.320.320.480.48

①0到10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L1·min1
②下列数据不再变化可表示该反应达到平衡的是________________________
a.容器内压强b.混合气体的平均摩尔质量c.混合气体的密度
③若容器改为可变容积容器,达平衡后,再充入少量NO气体,再次达到平衡时N2的浓度____________(填“增大”,“减小”,或“不变”)
(3)在某温度T时能同时发生反应:
2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) K1
N2O4(g)2NO2(g) K2
若向一体积固定为2L的密闭容器内加入N2O52mol,一段时间后,容器内的反应达到平衡,此时n(NO2)=0.4mol,已知K2=0.1,请计算出K1=___________
2019-12-14更新 | 76次组卷
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【推荐3】废气中的含氮氧化物是主要的大气污染物,因此脱出废气中的含氮氧化物对于保护大气环境具有重要的意义。
(1)汽车的大量使用是城市大气中含氮氧化物的主要来源。
①汽车燃油中一般不含有氮元素,汽车尾气中的NO是如何产生的?___________(用化学方程式表示)。
②NO易被O2氧化为NO2。其他条件不变时,NO的氧化率[α(NO)%]与温度、压强的关系如图所示。则p1________p2(填“>”、“<”或“=”);温度高于800℃时,α(NO)几乎为0的原因是_____

(2)利用氨气脱除NO是大气污染防治研究的热点,过程中涉及的反应为:
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)
副反应:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)       ΔH=-905.5kJ/mol
②4NH3(g)+4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)     ΔH=-1104.9kJ/mol
③4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)       ΔH=-1269.0kJ/mol
回答下列问题:
主反应的ΔH为____________________;保持其它条件相同,使用两种不同的催化剂,主反应NO的转化率与温度关系如图所示,选用催化剂I的优势有_________________(写出一点即可);R点对应的温度为210℃,低于210℃,NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率,请作出判断并写出理由__________________

(3)碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2.若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol,则反应的离子方程式是__________
(4)常温下,在通入O2的条件下用0.1mol/L的NaOH溶液吸收NO,产物为NaNO3 和NaNO2。已知反应后溶液的pH=12,溶液中NO2浓度为5.6×10-2mol/L(忽略反应过程中溶液体积变化,HNO2的电离平衡常数Ka=5.1×10-4),则:
________mol/L
②反应后溶液中NO3的浓度约为___________mol/L
③某溶液中c(NO2)=1.0×10-6mol/L,取该溶液5mL,加入一滴0.1mol/L硝酸银溶液(一滴为0.05mL),通过计算说明能否产生沉淀______________。【Ksp(AgNO2)=2×10-8
2018-01-27更新 | 957次组卷
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