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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:945 题号:4874699
碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种应用前景广泛的新材料,实验室中可用甲醇、CO、CO2等进行合成。回答下列问题:
(1)二氧化碳的电子式为 _________________
(2)用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:283.0kJ•mol1

②1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量

③2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=15.5kJ•mol1


则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H=_____
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是_______________
(3)由上述反应可知甲醇和CO2可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产.

①写出该反应平衡常数表达式:______________

②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是____(选填编号).

A.v(CH3OH)=2v(CO2            

B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变

C.容器内气体的密度不变D.容器内压强不变

③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH(g)、适量CO2和6×105 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图1所示.(计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量)。



在该温度下,最佳反应时间是_________h;4~10h内DMC的平均反应速率是_______
(4)以多孔铂为电极,在如下图装置中A、B口分别通入CH3OCOOCH3和O2构成燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式____________________________

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名校
【推荐1】已知在一定条件下可发生如下反应:
I.
II.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热___________
(2)在密闭容器中充入等物质的量的CO和NO气体,发生反应:,下图为平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系。

①若在g点对反应容器升温,同时增大容器体积使体系压强减小,重新达到新的平衡状态可能是图中a~f中的___________点(填字母序号)。
②e点的CO的转化率为___________(计算结果保留一位小数)。
(3)在密闭容器中发生反应:
①改变某一条件可提高NOx的转化速率和平衡转化率,该条件可能是___________
②450℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,5min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为50%,体系压强为pMPa,则0~5min内用N2表示的平均反应速率_____,450℃时该反应的平衡常数Kp=____MPa(用含p的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③10min时,保持其他条件不变,再向该容器中通入0.5molNO、0.5molNH3和0.5molN2,此时v___________v(填“大于”、“等于”或“小于”)。
2021-12-31更新 | 148次组卷
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【推荐2】氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用,运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要意义。
I.一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水的消毒剂。
(1)写出NH2Cl的电子式______________
(2)写出NH2Cl与水反应的化学方程式_____________________
(3)一定条件下(T℃、latm),可以用Cl2(g)NH3(g)制得NH2Cl(g) 同时得到HCl(g)。
已知部分化学键的键能如下表:
化学键N—HCl—ClN—ClH—Cl
键能(kJ/mol)391.3243.0191.2431.8

写出该反应的热化学方程式________________________
II.亚硝酸氯(NOCl)是有机合成中重要试剂,可由NOCl2在一定条件下合成。保持恒温恒容条件将物质的量之和为3molNO Cl2以不同的氮氯比()进行反应2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) △H<0,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系结果如图所示:

(4)图中T1、T2的关系为: T1____T2(“>”、“<”“=”)
(5)图中纵坐标为物质(填化学式)_________的转化率理由为______________
(6)图中A、B、C 三点中平衡时NOCl体积分数最大的是__________(“A”、“ B” “C”)
(7)若容器容积为1L,B点平衡常数为____________
2018-04-13更新 | 264次组卷
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(1)一定的温度和催化剂作用下,利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸。
①氨气的电子式为______________
②合成氢氰酸的化学方程式为________
(2)已知25℃时HCN和H2CO3的电离常数(Ka)如下表:
物质电离常数(Ka)
HCNKa=5×10-10
H2CO3Ka1=4. 5×10-7 Ka2=4.7×10-11
25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol • L-1的NaCN、NaHCO3和Na2CO3三种溶液,其pH最大的是________ (填化学式)。
(3)—定条件下,HCN与H2和H2O反应如下:
I. HCN(g)+3H2(g)NH3(g)+CH4(g) △H1
Ⅱ.HCN(g) + H2O(g)⇌NH3(g)+CO(g) △H2
①反应Ⅲ,CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)的△H=__________(用△H1、△H2表示)。
②对于反应Ⅱ,减小压强,HCN的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。
③反应I、Ⅱ的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系如图甲所示,则T1K时,反应Ⅲ的平衡常数对数值lgK=_________
   
(4)电解法处理含氰废水的原理如图乙所示,阳极CN-先发生电极反应:CN-+2OH--2e-= CNO-+H2O,CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为________________
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