二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體.可作為一種新型能源.由合成氣(組成為H2.CO和少量的CO2)直接制備二甲醚.其中的主要過程包括以下四個反應:甲醇合成反應:+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1＝-90.1 kJ·mol-1(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2＝-49.0 kJ·mol-1水煤氣變換反應:+H2 題目和參考答案——青夏教育精英家教網—

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二甲醚(CH₃OCH₃)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H₂、CO和少量的CO₂)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：
甲醇合成反應：
(ⅰ)CO(g)＋2H₂(g)=CH₃OH(g)    ΔH₁＝－90.1 kJ·mol^－1
(ⅱ)CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(g)＋H₂O(g)    ΔH₂＝－49.0 kJ·mol^－1
水煤氣變換反應：
(ⅲ)CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g)   ΔH₃＝－41.1 kJ·mol^－¹
二甲醚合成反應：
(ⅳ)2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)    ΔH₄＝－24.5 kJ·mol^－1
回答下列問題：
(1)Al₂O₃是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al₂O₃的主要工藝流程是____________________________________________(以化學方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(ⅳ)對于CO轉化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含CuZnAlO和Al₂O₃)、壓強為5.0 MPa的條件下，由H₂和CO直接制備二甲醚，結果如圖所示。其中CO轉化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg^－1)。若電解質為酸性，二甲醚直接燃料電池的負極反應為__________
_____________________，一個二甲醚分子經過電化學氧化，可以產生________________個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E＝_______________(列式計算。能量密度＝電池輸出電能/燃料質量，1 kW·h＝3.6×10⁶ J)。

(1)Al₂O₃(鋁土礦)＋2NaOH＋3H₂O=2NaAl(OH)₄、NaAl(OH)₄＋CO₂=Al(OH)₃↓＋NaHCO₃、2Al(OH)₃Al₂O₃＋3H₂O　(2)消耗甲醇，促進甲醇合成反應(ⅰ)平衡右移，CO轉化率增大；生成的H₂O，通過水煤氣變換反應(ⅲ)消耗部分CO　(3)反應放熱，溫度升高，平衡左移
(4)CH₃OCH₃＋3H₂O=2CO₂＋12H^＋＋12e^－　12
÷(3.6×10⁶J·kW^－¹·h^－¹)＝8.39 kW·h·kg^－¹

解析

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：
(1)鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，此外還含有少量SiO₂、Fe₂O₃等雜質；
(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為：2Na₂SiO₃＋2NaAlO₂＋2H₂O=Na₂Al₂Si₂O₈↓＋4NaOH
回答下列問題：
(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后，該步操作中發(fā)生反應的離子方程式：                                                          。
(2)濾渣A的主要成分為       ；濾渣A的用途是       (只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是       。
(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是          。
(4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用       (填編號)。
A．濃硫酸       B．稀硫酸       C．稀硝酸
理由是                                                    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分CuFeS₂)為原料制備金屬銅，有如下兩種工藝。
I.火法熔煉工藝:將處理過的黃銅礦加人石英，再通人空氣進行焙燒，即可制得粗銅。
（1）焙燒的總反應式可表示為：2CuFeS₂ + 2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSi0₃+4SO₂該反應的氧化劑是_____。
（2）下列處理SO₂的方法，不合理的是_____

A．高空排放

B．用純堿溶液吸收制備亞硫酸鈉

C．用氨水吸收后，再經氧化制備硫酸銨

D．用BaCl₂溶液吸收制備BaSO₃

（3）爐渣主要成分有FeO 、Fe₂O₃、SiO₂ ,Al₂O₃等，為得到Fe₂O₃加鹽酸溶解后，后續(xù)處理過程中,未涉及到的操作有_____。
A過濾；B加過量NaOH溶液；C蒸發(fā)結晶；D灼燒；E加氧化劑
II.FeCl₃溶液浸取工藝:其生產流程如下圖所示

（4）浸出過程中，CuFeS₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式為 _____________。
（5）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質是_____(填化學式)。
（6）若用石墨電極電解濾液，寫出陽極的電極反式_____________。
（7）黃銅礦中含少量Pb,調節(jié)C1^一濃度可控制濾液中Pb²⁺的濃度，當c(C1^一)＝2mo1·L^-1時溶液中Pb²⁺物質的量濃度為__mol·L^-1。[已知K_SP(PbCl₂)＝1 x 10^一5]

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某學�；瘜W興趣小組為探索金屬回收物的綜合利用，專門設計實驗用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體（FeSO₄·7H₂O）和膽礬晶體（CuSO₄·5H₂O），其實驗方案如下：

請回答下列問題：
（1）過濾用的玻璃儀器有________。
（2）小組成員經過檢測，發(fā)現(xiàn)制得的綠礬不純，試分析原因：________________________，要想由沉淀I最終制得純度較高的綠礬，應如何改進：______________________。
（3）小組成員從資料中獲知H₂O₂是一種綠色氧化劑，在濾渣B中加入稀硫酸和H₂O₂可以使B溶解，則該反應的化學方程式為______________________。
（4）有同學提出可將方案中最初溶解合金的鹽酸改用燒堿，重新設計方案，也能最終制得三種物質，你認為后者方案相對于前者方案________（填“更合理” 或“不合理”），理由是__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

檸檬酸亞鐵(FeC₆H₆O₇)是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬(FeSO₄·7H₂O)通過下列反應制備：
FeSO₄＋Na₂CO₃=FeCO₃＋Na₂SO₄
FeCO₃＋C₆H₈O₇=FeC₆H₆O₇＋CO₂＋H₂O
下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L^－¹計算)。

金屬離子	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe³^＋	1.1	3.2
Al³^＋	3.0	5.0
Fe²^＋	5.8	8.8

(1)制備FeCO₃時，選用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
a．將FeSO₄溶液與Na₂CO₃溶液同時加入到反應容器中
b．將FeSO₄溶液緩慢加入到盛有Na₂CO₃溶液的反應容器中
c．將Na₂CO₃溶液緩慢加入到盛有FeSO₄溶液的反應容器中
(2)生成的FeCO₃沉淀需經充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是_______________________________。
(3)將制得的FeCO₃加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80℃下攪拌反應。
①鐵粉的作用是_____________________。
②反應結束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液經濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是__________________。

(5)某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃)出發(fā)，先制備綠礬，再合成檸檬酸亞鐵。請結合右圖的綠礬溶解度曲線，補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO₄·7H₂O晶體的實驗步驟(可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應，________，得到FeSO₄溶液，________，得到FeSO₄·7H₂O晶體。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

如圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產金屬鋁的基本流程圖。

請回答：
（1）金屬鋁常用來制造容器，但鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性等食物，寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：_____________________________________。
石油煉制和煤的干餾產品________(填物質名稱)作電解鋁的陰極和陽極材料。
（2）在冶煉過程中，陽極材料需要定期進行更換，原因是該極材料不斷被消耗，產生這種現(xiàn)象的原因是____________________________________(用化學方程式表示)。
（3）工業(yè)上通過電解熔融的MgCl₂制取金屬鎂，電解反應方程式為________________。鎂和鋁都是活潑金屬，為什么在電解冶煉過程中，一個用氯化物，一個用氧化物，請說明理由。________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氯化鐵是常見的水處理劑,無水FeCl₃易升華。工業(yè)上制備無水FeCl₃的一種工藝如圖所示:

（1）加入吸收塔的吸收劑X應是   （填字母編號）。
a.NaOH溶液      b.飽和食鹽水        c.FeCl₂溶液      d.淀粉KI溶液
（2）取0.5 mL飽和FeCl₃溶液滴入50 mL沸水中,得紅褐色氫氧化鐵膠體,則發(fā)生反應的離子方程式為                  。
（3）實驗室中從FeCl₃溶液制得FeCl₃·6H₂O晶體的過程中,需先加入   且保持過量,然后進行的操作依次為   、冷卻結晶、過濾。
（4）將H₂S氣體通入FeCl₃溶液中會出現(xiàn)渾濁,則其反應的離子方程式為          。
（5）鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池,電池結構如圖所示（電極材料為石墨）,工作原理為:Fe³⁺+Cr²⁺Fe²⁺+Cr³⁺
則電池放電時,Cl^-將移向   極（填“正”或“負”）;充電時,陰極的電極反應式為                  。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氟化銅是一種鋰/氟化銅電池正極活性材料，可通過下列方法制備：在鉑皿中將氧化銅用過量的40%氫氟酸溶解，先制成CuF₂·5HF·5H₂O，再將生成物放入鎳管內的鉑舟中，在干燥的氟化氫氣流中以400%進行加熱脫水，最后通入氮氣。
（1）制備過程中用鉑皿而不用玻璃器皿的原因是______________________________________（用化學方程式表示）。
（2）鋰/氟化銅電池放電時總反應為置換反應，其化學方程式為____________________________________________________。
（3）準備稱取上述制備的樣品（僅含CuF₂和CuO） 2.120 g，在通風櫥中加入稀硫酸至完全溶解，然后加入足量的氫氧化鈉溶液，得沉淀，將沉淀充分灼燒，得1.680 g黑色固體，計算樣品中CuF₂和CuO的物質的量之比。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鐵和鐵的化合物用途廣泛。請回答下列問題：
（1）寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時正極反應的電極反應式：_______________________。
將生銹的鐵屑放入H₂SO₄溶液中充分溶解后，在溶液中并未檢測出Fe³^＋，用離子方程式說明原因：______________________________________。
（2）愛迪生蓄電池的反應式為
①愛迪生蓄電池的正極是，該電池工作一段時間后必須充電，充電時生成Fe的反應類型是______。
②高鐵酸鈉(Na₂FeO₄)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時，陽極的電極反應式___________________________________。

③你認為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由錯誤的是 ______。
a．高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強的吸附性
b．高鐵酸鈉在消毒殺菌時被還原生成Fe³^＋，F(xiàn)e³^＋水解產生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質
c．高鐵酸鈉具有強氧化性，能消毒殺菌
d．高鐵酸鈉具有強還原性，能消毒殺菌
（3）某FeO、Fe₂O₃混合物中，鐵、氧的物質的量之比為4︰5，其中Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為___________。

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