I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。
已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0 kJ•mol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应平衡常数K的表达式为: 。
(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),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)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH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
(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 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 ;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。
钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示:
(1)钛铁矿与硫酸反应的化学方程式为 。
(2)加入的物质A为 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为 ;水解过程中需要升高温度,其目的是:①加快反应水解速率 ② 。
(4)由TiO2获得金属Ti可用以下两种方法。
①电解法:以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融CaO为电解质,其阴极的电极反应式为 。
②热还原法:首先将TiO2、氯气和过量焦炭混合,高温反应生成TiCl4;然后用Mg还原TiCl4即可制取Ti。生成TiCl4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;生成Ti的反应需在Ar气氛中,其原因为 。
常温下,将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 | c(HA)/mol·L-1 | c(NaOH)/mol·L-1 | 混合溶液的pH |
甲 | 0.1 | 0.1 | pH=a |
乙 | 0.2 | 0.2 | pH=9 |
丙 | c1 | 0.2 | pH =7 |
丁 | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
下列判断正确的是
A.c1=0.2 B.丁组混合液:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.a>9 D.在乙组混合液中由水电离出的c(OH-)=10-5mol·L-1
锂—铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法不正确的是
A.放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动
B.放电时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
D.整个反应过程中,氧化剂为O2
短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。其中W的原子半径最小,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,且Y和Z可以形成化合物ZY2和ZY3。根据以上叙述,下列说法中正确的是
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.W与X、Y、Z分别形成最简单化合物中最稳定的是Z
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
下列实验操作能达到预期实验目的的是
实验目的 | 实验操作 |
A.证明Fe3+与SO2发生了氧化还原反应 | 将过量SO2通入FeCl3溶液中,然后将反应液加入酸性高锰酸钾溶液中,发现高锰酸钾溶液褪色 |
B.除去CH3COOC2H5中的乙醇 | 加入适量CH3COOH,加热 |
C.比较AgCl和AgI的 Ksp大小 | 向10mL浓度均为0.01mol/L的NaCl和KI混合溶液滴加少量0.01mol/L AgNO3溶液,观察现象 |
D.比较H2CO3、HCN的酸性强弱 | 用pH计测定同温度同浓度的Na2CO3溶液和NaCN溶液的pH值,比较pH大小 |