时间:2017-03-02 22:46:00
1、填空题 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和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)? △H1 = -90.1kJ?mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)? △H2?= -49.0kJ?mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)? △H3?= -41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)? △H4?= -24.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3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)。
(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响?。
(3)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?。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响?。
(4)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?。
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(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?个电子的能量;该电池的理论输出电压为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,1 kW?h = 3.6×106J)。
2、选择题 在一个不导热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是
A.反应物浓度:a点小于c点
B.c点时反应进行的程度最大
C.该反应的正反应为吸热反应
D.△t1=△t2时,生成H2的物质的量:a~b段小于b~c段
3、选择题 在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)
?2SO3(g).下列说法中,表明这一反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.SO2、O2、SO3的浓度不再变化
B.SO2、O2、SO3的浓度相等
C.正、逆反应速率都等于零
D.SO2、O2、SO3在密闭容器中共存
4、选择题 一定温度下,在一定容的密闭容器中充入NO2发生如下反应:2NO2
N2O4并达到平衡,此时NO2的转化率为P%,再次充入NO2,其转化率将(?)
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
5、填空题 (6分)用注射器吸入少量NO2和N2O4的混合气体,发生如下反应(如图2—13所示)
图2—13
2NO2(g)
N2O4(g)
(1)当活塞迅速向外拉时,气体的颜色先变_________,后变_________;最终和最初相比,_________更深。
(2)当活塞迅速向里推时,气体的颜色先变_________,后变_________;最终和最初相比,_________更深。