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          二甲醚是重要的有機合成原料:工業上常用合成氣(主要成分為CO、H2)制備二甲醚,其主要反應如下:
          反應ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH1
          反應ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ?mol-1
          反應ⅲ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.2kJ?mol-1
          (1)已知298K時,由穩定態單質生成1mol化合物的焓變稱為該物質的標準摩爾生成焓(ΔfHmΘ)。幾種物質的標準摩爾生成焓如下表所示,據此計算ΔH1=
          -90.7
          -90.7
          kJ?mol-1
          物質 CO(g) H2(g) CH3OH(g)
          ΔfHmΘ/(kJ?mol-1
          -110.5 0.0 -201.2
          (2)已知ΔG=ΔH-TΔS,ΔG隨溫度變化的三種趨勢如圖中線條所示。能用來表示反應ⅰ的線條是
          c
          c
          (填線條字母)。

          (3)在ZnxO催化劑的作用下發生反應ⅰ,其可能反應機理如圖所示。

          ①根據元素電負性的變化規律,圖中反應步驟Ⅲ可描述為
          H的電負性大于Zn而小于O,吸附在O2-上的H帶正電,與C-O上帶負電的O結合,吸附在Zn2+上的H帶負電,與C-O上帶正電的C結合
          H的電負性大于Zn而小于O,吸附在O2-上的H帶正電,與C-O上帶負電的O結合,吸附在Zn2+上的H帶負電,與C-O上帶正電的C結合

          ②在合成甲醇過程中,需要不斷分離出甲醇的原因為
          ac
          ac
          (填選項字母)。
          a.有利于平衡正向移動
          b.防止催化劑中毒
          c.提高正反應速率
          (4)一定溫度下,在體積為2L的剛性容器中充入4molCO(g)和8molH2(g)制備二甲醚,4min時達到平衡,平衡時CO(g)的轉化率為80%,c(H2)=1.4mol?L-1,且c(CH3OH)=2c(CH3OCH3)。
          ①0~4min內,v(CO)=
          0.4
          0.4
          mol?L-1?min-1
          ②反應ⅰ的平衡常數Kc=
          0.893
          0.893
          (保留三位有效數字)。
          (5)實際工業生產中,需要在260℃、壓強恒為4.0MPa的反應釜中進行上述反應。初始時向反應釜中加入0.01molCO(g)和0.02molH2(g),為確保反應的連續性,需向反應釜中以n(CO):n(H2)=1:2、進氣流量0.03mol?min-1持續通入原料,同時控制出氣流量。
          ①需控制出氣流量小于進氣流量的原因為
          反應釜要求壓強恒定,而反應i為氣體分子數減小的反應
          反應釜要求壓強恒定,而反應i為氣體分子數減小的反應

          ②已知出氣流量為0.02mol?min-1,單位時間內CO(g)的轉化率為60%,則流出氣體中CO2(g)的百分含量為
          5%
          5%

          【答案】-90.7;c;H的電負性大于Zn而小于O,吸附在O2-上的H帶正電,與C-O上帶負電的O結合,吸附在Zn2+上的H帶負電,與C-O上帶正電的C結合;ac;0.4;0.893;反應釜要求壓強恒定,而反應i為氣體分子數減小的反應;5%
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:50引用:1難度:0.6
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          • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
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            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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