届山东省高考统考版复习仿真模拟卷四化学解析版.docx

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届山东省高考统考版复习仿真模拟卷四化学解析版

2021年山东省普通高中学业水平等级性考试

化学示范卷(四)

(分值:

100分,时间:

90分钟)

一、选择题:

本题共10小题,每小题2分,共20分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1.在抗击“2019新型冠状病毒”的过程中,大量防护和消毒用品投入使用。

下列有关说法正确的是(  )

A.二氧化氯泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒,二者的消毒原理相同

B.聚丙烯和聚四氟乙烯为生产防护服的主要原料,二者均属于有机高分子材料

C.真丝织品和棉纺织品可代替无纺布生产防护口罩,二者均可防止病毒渗透

D.保持空气湿度和适当降温可减少新型冠状病毒传染,二者均可防止病毒滋生

B [二氧化氯具有强的氧化性,能够使病毒氧化变质而失去生理活性,因而具有杀菌消毒作用,而酒精则是由于其使蛋白质脱水发生变性而消毒,因此二者的消毒原理不相同,A错误;聚丙烯和聚四氟乙烯都是高聚物,均属于有机高分子材料,B正确;真丝织品和棉纺织品的空隙大,具有很好的渗透性,不能阻止病毒渗透,因此不能代替无纺布生产防护口罩,C错误;保持空气湿度和适当降温不能阻止病毒滋生,D错误。

]

2.天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。

一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液的pH逐渐减小

B.CH4是天然气脱硫过程的催化剂

C.脱硫过程需不断补充FeSO4

D.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶n(O2)=2∶1

D [在脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应:

Fe2(SO4)3+H2S===2FeSO4+H2SO4+S↓,然后发生反应:

4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应方程式为2H2S+O2===2S↓+2H2O,可见脱硫过程中由于反应产生水,使Fe2(SO4)3溶液的浓度逐渐降低,因此溶液的pH逐渐增大,A错误;CH4在反应过程中没有参加反应,因此不是天然气脱硫过程的催化剂,B错误;脱硫过程反应产生中间产物FeSO4,后该物质又反应消耗,FeSO4的物质的量不变,因此不需补充FeSO4,C错误。

]

3.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(  )

A.ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2

B.第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8

C.第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11

D.基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族

B [选项A,ⅡA族元素都位于s区,其基态原子最外层电子排布均为ns2,正确;选项B,第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA族、ⅡA族均相差8,ⅢA~ⅦA族均相差18,错误;选项C,第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11,正确;选项D,基态原子3d轨道上有5个电子的元素是Cr和Mn两种元素,它们分别位于ⅥB族和ⅦB族,正确。

]

4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )

A.标准状况下,1个氧气分子体积为

cm3

B.铜电解精炼时,当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数为2NA

C.标准状况下22.4LCl2完全溶于水时,所得溶液中含氯粒子总数为2NA

D.NaCl晶体中Na+与最近Cl-的核间距离为acm,则其晶体密度为

g·cm-3

D [选项A,标准状况下,22.4L是1mol氧气的体积,分子之间存在空隙,所以

cm3不能表示1个氧气分子体积,错误;选项B,铜电解精炼时,阳极中含有Cu、Fe、Zn等金属,Fe、Zn先放电,当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数不一定等于2NA,错误;选项C,标准状况下22.4LCl2物质的量为1mol,完全溶于水时,所得溶液中含氯粒子有Cl2、HClO、Cl-、ClO-,根据氯原子守恒可知:

2n(Cl2)+n(HClO)+n(ClO-)+n(Cl-)=2mol,则含氯粒子总数小于2NA,错误;选项D,NaCl晶胞中Na+数目为1+12×

=4,Cl-数目为8×

+6×

=4,则晶胞质量为

g,Na+与最近Cl-的核间距离为acm,则体积为8a3cm3,则其晶体密度为ρ=

g·cm-3,正确。

]

5.用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示:

下列说法错误的是(  )

A.物质A可选用盐酸

B.Ⅰ中加H2O2的目的是溶解铜并将Fe2+氧化为Fe3+

C.长时间煮沸Ⅲ中悬浊液的目的是充分聚沉Fe(OH)3

D.“系列操作”包括蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤

A [该制备流程的目标产物为胆矾,属于硫酸盐,若物质A为盐酸,则得到的目标产物中会含氯化铜杂质,A项错误;酸性条件下,过氧化氢可与Cu反应:

H2O2+Cu+2H+===Cu2++2H2O,且过氧化氢可氧化Fe2+生成Fe3+,便于后续铁元素的去除,B项正确;Fe3+水解生成Fe(OH)3,长时间煮沸有利于水解反应的进行,故目的是使铁元素充分转化为Fe(OH)3沉淀,C项正确;Ⅴ中滤液内含Cu2+,加硫酸后生成CuSO4,溶液受热浓缩可逐渐析出CuSO4·5H2O,经过冷却结晶可析出大部分CuSO4·5H2O,最后过滤、洗涤可得到纯净的目标产物CuSO4·5H2O,D项正确。

]

6.脱氢醋酸是一种化妆品防腐剂,它的一种制备方法如下。

下列说法正确的是(  )

A.a分子中所有原子在同一平面

B.a、b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.1molb完全燃烧消耗10molO2

D.能与NaOH溶液反应的a的同分异构体有3种

B [a分子含有sp3杂化的碳原子,与其相连的4个原子不能共面,A项错误;a、b均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;b的分子式为C8H8O4,1molb完全燃烧的耗氧量为(8+

)mol=8mol,C项错误;a的同分异构体可以为四元环、五元环,也可以为链状,同分异构体数大于3种,如

]

7.科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案消除甲醇对水质造成的污染,主要包括电化学过程和化学过程,原理如图所示,下列说法错误的是(  )

A.M为电源的正极,N为电源的负极

B.电解过程中,需要不断地向溶液中补充Co2+

C.CH3OH在溶液中发生6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+

D.若外电路中转移1mol电子,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2L

B [连接N的电极上H+得电子产生H2,则为阴极,N为电源的负极,M为电源的正极,A正确;电解过程中,阳极上Co2+失电子产生Co3+,Co3+与乙醇反应产生Co2+,Co2+可循环使用,不需要向溶液中补充Co2+,B错误;CH3OH在溶液中被Co3+氧化生成CO2,发生反应6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+,C正确;若外电路中转移1mol电子,根据电极反应2H++2e-===H2↑,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2L,D正确。

]

8.2017年南京理工大学合成出如图的离子化合物,该物质由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子。

X、Y、Z、M均为短周期元素,且均不在同一族。

下列说法不正确的是(  )

A.X与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成的化合物

B.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比M的强

C.Y的电负性比Z的强

D.在该盐中,存在极性共价键和非极性共价键

B [该化合物由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子,且X、Y、Z、M均为短周期元素,均不在同一族,由结构图并结合X、Y、Z、M可知X为H元素、Y为O元素、Z为N元素,M为Cl元素,化合物中含有NH

、H3O+、N

和Cl-。

HClO4的酸性比HNO3强,B不正确。

]

9.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W0g样品进行实验,表中所对应的实验方案和测量数据最合理的是(  )

选项

实验方法

实验方案

测量数据

A.

滴定法

将样品配成100mL溶液,取10mL于锥形瓶中,加入甲基橙,用标准盐酸滴定

消耗盐酸的体积

B.

重量法

将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收

碱石灰增重

C.

重量法

将样品放入敞口的烧瓶中,置于托盘天平上,向其中加入足量盐酸

减轻的质量

D.

量气法

将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气

排水体积

A [A项,用盐酸滴定Na2CO3溶液,用甲基橙作指示剂,正确;B项,碱石灰既可以吸收CO2,也可以吸收水分,无法测定Na2CO3的质量分数,错误;C项,CO2挥发会带出水分,根据减轻的质量测定Na2CO3的质量分数,会产生较大误差,错误;D项,CO2能溶于水,则排水体积不等于CO2的体积,错误。

]

10.在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中NH

能转化为N2(g)和H2O(l),总反应为4NH

(aq)+3O2(g)===2N2(g)+4H+(aq)+6H2O(l) ΔH=akJ·mol-1,示意图如下:

已知:

反应Ⅰ为NH

(aq)+2O2(g)===NO

(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH1=bkJ·mol-1

下列说法正确的是(  )

A.两池发生的反应中氮元素的化合价均升高

B.两池中投放的废液体积相等时,NH

能完全转化为N2

C.常温常压下,反应Ⅱ中生成22.4LN2转移的电子数为3.75NA

D.反应Ⅱ为5NH

(aq)+3NO

(aq)===4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=(2a-3b)kJ·mol-1

D [反应Ⅱ在厌氧菌池中进行,则无氧气参加反应,根据盖斯定律,由总反应×2-反应Ⅰ×3可得5NH

(aq)+3NO

(aq)===4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=(2a-3b)kJ·mol-1,所以在反应Ⅰ中氮元素的化合价升高,在反应Ⅱ中氮元素的化合价既有升高又有降低,A项错误,D项正确;反应Ⅱ中的NO

是反应Ⅰ的产物,好氧菌池和厌氧菌池的废液体积比符合3∶5时,NH

能够恰好完全转化为N2,B项错误;常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L·mol-1,22.4L氮气的物质的量不为1mol,所以转移的电子数不为3.75NA,C项错误。

]

二、选择题:

本题共5小题,每小题4分,共20分。

每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

11.科学家提出由WO3催化乙烯和2丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子最外层均满足8电子结构)。

下列说法不正确的是(  )

A.乙烯、丙烯和2丁烯互为同系物

B.乙烯、丙烯和2丁烯的沸点依次升高

C.Ⅲ→Ⅳ中加入的2丁烯具有反式结构

D.碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂

D [乙烯、丙烯、2丁烯结构相似,组成上相差若干个“CH2”,它们属于同系物,A选项正确;乙烯、丙烯、2丁烯分子结构相似,随着碳原子个数的增多,分子间作用力增大,沸点升高,B选项正确;题图中的2丁烯的结构为

,属于反式结构,C选项正确;题图中Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ过程中,C与W原子间化学键发生了断裂,D选项错误。

]

12.将硫酸铜的稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶液,再继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成无水硫酸铜。

50℃时,容器中的压强与晶体水合物中含水量的关系如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.曲线LM对应溶液中溶质的质量分数不断增大

B.曲线MM′对应溶液无硫酸铜晶体析出

C.曲线M′N对应体系存在平衡:

CuSO4(饱和溶液)

CuSO4·5H2O(s)+H2O(g)

D.当容器中压强低于p0后得到无水硫酸铜

AD [选项A,由图可知曲线LM对应溶液由稀溶液逐渐变为饱和溶液,因此溶质质量分数不断增大,正确;选项B,曲线MM′对应溶液由饱和溶液经不断抽出水蒸气慢慢析出CuSO4·5H2O,错误;选项C,由图可看出曲线M′N对应体系中只有CuSO4·5H2O,不存在题给平衡关系,错误;选项D,由图可知,压强小于p0时,CuSO4·H2O完全失水变成CuSO4,正确。

]

13.碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术,用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如图所示。

下列说法不正确的是(  )

A.b极是多孔碳电极

B.充电时,Na+通过固体氧化铝陶瓷向M极移动

C.随着反应的进行,碳呼吸电池中C2O

浓度不断减小

D.充电过程中碳呼吸电池每消耗1molAl,N极上可生成1.5xmolS单质

C [由题图可知,碳呼吸电池为原电池,钠硫电池充电装置为电解池,根据各电极上物质变化及固体氧化铝陶瓷可传导Na+进行分析:

电极

电极反应

碳呼吸电池(原电池)

Al电极(负极)

2Al+3C2O

-6e-===Al2(C2O4)3

多孔碳电极(正极)

2CO2+2e-===C2O

总反应

2Al+6CO2===Al2(C2O4)3

钠硫电池充电装置(电解池)

M极(阴极)

Na++e-===Na

N极(阳极)

S

-2e-===xS

总反应

Na2Sx===2Na+xS

由上述分析知N极为阳极,应接外接电源的正极,故b极为碳呼吸电池的正极,即b极为多孔碳电极,A项正确;电解池中,阳离子向阴极移动,即Na+移向M极,B项正确;由碳呼吸电池的总反应知,C2O

浓度不变,C项错误;由各电极上转移电子数相等可知,每消耗1molAl,N极上可生成1.5xmolS单质,D项正确。

]

14.重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业生产中有着广泛的应用。

已知K2Cr2O7在浓硫酸中发生反应①K2Cr2O7+H2SO4(浓)===K2SO4+2CrO3+H2O;在分析化学中,常用K2Cr2O7溶液测定溶液中亚铁离子浓度,发生反应②K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4―→Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O(未配平)。

下列说法正确的是(  )

A.由反应①可知,CrO3是还原产物

B.由反应①、②可知氧化性:

H2SO4(浓)>K2Cr2O7>Fe2(SO4)3

C.当测定出1.0L某溶液中c(Fe2+)=0.006mol·L-1时,反应消耗0.001molK2Cr2O7

D.酸性K2Cr2O7溶液可与SO

反应:

Cr2O

+3SO

+8H+===3SO

+2Cr3++4H2O

CD [反应①为非氧化还原反应,A项错误,B项错误;配平反应②为K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4===3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O,则n(K2Cr2O7)=

×1.0L×0.006mol·L-1=0.001mol,C项正确;SO

有还原性,酸性条件下Cr2O

可氧化SO

生成SO

,发生反应的离子方程式是Cr2O

+3SO

+8H+===3SO

+2Cr3++4H2O,D项正确。

]

15.室温,将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、NH2OH两种一元碱溶液分别加水稀释,曲线如图,V是溶液体积(mL),pOH=-lgc(OH-)。

已知:

CH3NH2+H2O

CH3NH

+OH-;NH2OH+H2O

NH3OH++OH-。

下列说法正确的是(  )

A.该温度下,Kb(NH2OH)的数量级为10-9

B.当lgV=3时,水的电离程度:

NH2OH>CH3NH2

C.用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH=7,消耗盐酸的体积:

NH2OH>CH3NH2

D.等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl两种盐溶液中离子总浓度相等

AB [浓度均为1mol·L-1的NH2OH溶液和CH3NH2溶液的pOH均大于2,说明NH2OH和CH3NH2均为弱碱,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明NH2OH的碱性弱于CH3NH2的碱性,根据NH2OH+H2O

NH3OH++OH-,结合题图知Kb(NH2OH)=

≈(10-4.5)2=10-9,A项正确;lgV=3时,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明CH3NH2溶液的碱性较强,对水的电离抑制作用较强,故lgV=3时水的电离程度NH2OH>CH3NH2,B项正确;CH3NH2溶液与NH2OH溶液浓度与体积均相同,但碱性CH3NH2>NH2OH,则CH3NH3Cl的水解程度小于NH3OHCl,故用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH=7时,消耗盐酸的体积CH3NH2>NH2OH,C项错误;NH3OHCl水解程度较大,NH3OHCl溶液中H+浓度较大,由电荷守恒知,等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl两种盐溶液中离子总浓度不相等,D项错误。

]

三、非选择题:

本题共5小题,共60分。

16.(12分)2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

锂被誉为“高能金属”,是锂电池的电极材料,工业上用β锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)联合制取锂离子电池正极材料(LiFePO4),其工业生产流程如图:

已知:

①Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34;

②LiFePO4难溶于水。

回答下列问题:

(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合价为________,沉淀X的主要成分是________________(写化学式)。

(2)操作3的名称是________,操作1所需的玻璃仪器名称为__________。

(3)蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是_________________________________

________________________________________________________________。

(4)写出合成反应的离子方程式:

___________________________________

________________________________________________________________。

(5)科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4

Li+FePO4,放电时正极反应式为___________________________________________

________________________________________________________________。

(6)工业上取300t含氧化锂5%的β锂辉矿石,经上述转化得到纯净的LiFePO4共110.6吨,则元素锂的利用率为________。

[解析] β锂辉矿焙烧后,溶于硫酸生成硫酸锂、硫酸铝、硫酸钙、硫酸镁和二氧化硅沉淀,调节pH为6,铝离子沉淀,滤液的硫酸镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,得到滤液硫酸锂蒸发浓缩后与磷酸二氢铵、硫酸亚铁反应生成难溶的LiFePO4。

(5)科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4

Li+FePO4,则Li为负极,FePO4为正极,放电时正极反应式为FePO4+Li++e-===LiFePO4。

(6)300吨含氧化锂5%的β锂辉矿石中Li2O的质量为300吨×5%=15t,根据关系式:

Li2O~2LiFePO4,理论上可生成磷酸亚铁锂为

t=158t,则元素锂的利用率为

×100%=70%。

[答案] 

(1)+5 CaCO3、Mg(OH)2 

(2)分液 烧杯、漏斗、玻璃棒 (3)增大溶液中锂离子浓度,便于生成磷酸亚铁锂沉淀 (4)H2PO

+Li++Fe2+===LiFePO4↓+2H+ (5)FePO4+Li++e-===LiFePO4 (6)70%

17.(12分)第三代太阳能电池就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。

(1)晶体硅中Si原子的杂化方式是________________________________,基态Ga原子核外电子排布式为___________________________________________。

(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加浓氨水,先出现蓝色絮状沉淀,后沉淀逐渐溶解得到[Cu(NH3)4]SO4的深蓝色透明溶液。

①NH3极易溶于水,除因为NH3与H2O都是极性分子外,还因为________________________________________________________________。

②在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________。

③[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为________。

(3)某含铜化合物的晶胞如图所示,晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直。

则晶胞中每个Cu原子与________个S原子相连,含铜化合物的化学式为________。

设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为________g·cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。

[解析] 

(1)因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体,向空间延伸的立体网状结构,所以晶体硅中Si原子的杂化方式为sp3杂化。

Ga位于周期表中第四周期第ⅢA族,则基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;

(2)①NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应;

②Cu2+含有空轨道,NH3中N原子含有孤电子对,二者形成配位键;

③[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物,[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。

(3)晶胞中D(S)原子位于晶胞内部,原子数目为8个,E(Fe)原子6个位于面上、4个位于棱上,E(Fe)原子数目=6×

+4×

=4,F(Cu)原子4个位于面上、1个内部、8个顶点上,原子数目=4×

+1+8×

=4,晶体中Cu、Fe、S原子数目之比=4∶4∶8=1∶1∶2,故该晶体化学式为:

CuFeS2,晶胞质量m=

×4g,晶胞体积V=(a×10-10cm)2×b×10-10cm,晶体密度ρ=(

×4g)÷[(a×10-10cm)2×b×10-10cm]=

g·cm-3。

[答案] 

(1)sp3 1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 

(2)①NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应 ②配位键 N ③平面正方形 (3)4 CuFeS2 

18.(12分)二甲醚水蒸气重整制氢过程涉及的主要反应如下:

ⅰ.CH3OCH3(g)+H2O(g)===2CH3OH(g) 

ΔH=+23.6kJ·mol-1

ⅱ.CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) 

ΔH=+49.5kJ·mol-1

ⅲ.CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g) 

ΔH=+90.7kJ·mol-1

ⅳ.H2O(g)+CO(g)===CO2(g)+H2(g) 

ΔH=-41.2kJ·mol-1

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