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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷167
Ⅰ.二甲醚又称甲醚，简称DME，结构简式为，是一种无色气体，被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，在医药、燃料、农药工业中有许多独特的用途。
(1)



由H2和CO直接制备二甲酵(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为___________
(2)T℃时，在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2发生制备二甲醚的反应：(没有配平)，测得环的物质的量随时间的变化情况如图中状态Ⅰ所示。

①T℃时，反应的平衡常数K1=___________。
②若仅改变某一条件，测得B的物质的最随时间的变化情况如图中状态Ⅱ所示，则K1___________K2(填“＞”、“＜”或“=”)。
③若仅改变某一条件，测得B的物质的量随时间的变化情况如图中状态Ⅲ所示，则改变的条件可能是___________。
(3)燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。二甲醚还可作燃料电池的燃料，以熔融作为电解质，一极充入二甲醚，另一极充入空气和气体，该电池的负极反应式为___________。用该二甲醚燃料电池电解300mL饱和食盐水。电解一段时间后，当溶液的pH值为13(室温下测定)时，消耗二甲醛的质量为___________g．(忽略溶液体积变化，不考虑损耗)
Ⅱ．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：
化学式
电离平衡常数


请回答下列问题：
(1)25℃时，0.1mol/L的溶液呈___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)
(2)用足量溶液吸收工业尾气中少量SO2气体，发生反应的离子方程式为___________。
(3)25℃时，取浓度均为0.1000mol/L的醋酸溶液和氨水溶液各20.00mL，分别用0.1000mol/LNaOH溶液、0.1000mol/L盐酸进行中和滴定，滴定过程中溶液pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法错误的是_____________

a．曲线Ⅰ，滴加溶液到10mL时：
b．当NaOH溶液和盐酸滴加至20.00mL时，曲线Ⅰ和Ⅱ刚好相交
c．曲线Ⅱ：滴加溶液到10.00mL时，溶液中
d．在逐滴加入NaOH溶液或盐酸至40.00mL的过程中，水的电离程度先增大后减小
20-21高二下·湖北·期末
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知识点：盖斯定律与热化学方程式溶液的酸碱性与pH的关系盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理盐溶液中离子浓度大小的比较 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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二甲醚(CH3OCH3)是一种无色气体，被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，在医药、燃料、农药工业中有许多独特的用途。
Ⅰ.(1)已知：二甲醚的燃烧热为1455kJ/mol。请写出二甲醚燃烧的热化学方程式：___。
(2)二甲醚还可作燃料电池的燃料。以二甲醚、空气、硫酸为原料，石墨为电极可构成燃料电池，该电池的负极反应式为___。
Ⅱ.在一定条件下二甲醚由H2和CO合成：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH＜0
(1)推测该反应的ΔS___0(填“＞”“＜”或“=”)。
(2)在恒温恒容容器中充入一定量的CO和H2合成二甲醚，下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是___(填字母)。
A.二甲醚和水蒸气的浓度之比为1：1
B.容器中压强保持不变
C.4v正(H2)=v逆(CH3OCH3)
D.容器中CO的物质的量不再变化
(3)T℃时，在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2发生上述反应，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中状态Ⅰ所示。

①T℃时，在状态Ⅰ的条件下，反应起始到达到D时，以H2表示的该反应的平均反应速率v(H2)=___，CO的平衡转化率是___，反应的平衡常数K1=___。
②若仅改变某一条件，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中状态Ⅱ所示，则K1___K2(填“＞”“＜”或“=”)。
③若仅改变某一条件，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中状态Ⅲ所示，则改变的条件可能是___。
二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：
I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)∆H1=-90.7kJ·mol-1
II：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)∆H2=-23.5kJ·mol-1
III：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.2kJ·mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，该反应的∆H=___________kJ·mol-1；判断该反应在一定温度下、体积恒定的密闭容器中，下列不能作为达到化学平衡状态的依据是___________。
A．平均摩尔质量保持不变B．容器的密度不变
C．容器内压强保持不变D．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚
(2)若反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO)·c(H2O)；v逆=k逆c(CO2)·c(H2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molH2O(g)和4molCO(g)发生上述反应，测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示。a点时，v逆：v正=___________。

(3)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应I：CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g)ΔH1
反应II：CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+C2H5OH(g)ΔH2
①压强为pkpa时，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示，则∆H1___________(填“＞”或“＜”)0。

②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响如图乙所示，在300~600K范围内，乙酸甲酯的含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是：___________。
③若压强为pkpa、温度为800K时，向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO发生反应I，2min时达到平衡，该条件下反应I的平衡常数K=___________L/mol。
(4)25℃时，以二甲醚燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源，电解600mL一定浓度的NaCl溶液。电解一段时间后，NaCl溶液的pH变为12(假设电解前后NaCl溶液的体积不变)，则理论上消耗二甲醚的物质的量为___________mol。若向U形管内电解后的溶液中通入CO2气体，使所得溶液c(HCO)∶c(CO)=2∶1，则此时溶液中的c(H+)=___________mol·L-1(室温下，H2CO3的Ka1=4×10-7，Ka2=5×10-11)。
Ⅰ、①纯碱为工业和生活中常用的原料，其水溶液呈弱碱性，原因为存在化学平衡：_____________，(用离子方程式表达)其平衡常数 K 的表达式为：_____________。
②已知室温下，碳酸的电离常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11。NaHCO3水溶液显碱性，原因：_____________(用K 定量解释)。
③在NaHCO3溶液中继续逐渐通入二氧化碳，至溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)= _____________时溶液可以达中性。
Ⅱ、工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH (CO结构式为C≡O)。又知某些化学键的键能(断开 1 mol化学键时所需要的最低能量)数值如下表：

则ΔH ＝_____________，在相应的反应条件下，将 1 mol CO(g)与足量H2混合充分反应后，放出或吸收的热量与ΔH 的数值相对大小关系是________。
Ⅲ、电化学降解NO3-的原理如下图所示。

①电源 A 极为________(填“正极”或“负极”)，阴极反应式为________________。
②若电解过程中转移了 1 mol 电子，则膜左侧电解液的质量减少量为________g。
Ⅳ、已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为 2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。

①图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D．容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变

②前 10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝________mol/(L·min)。
③反应 25 min 时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是_____________(用文字表达)；其平衡常数 K(d)________K(b)(填“>”、“＝”或“<”)。

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