碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种应用前景广泛的新材料,实验室中可用甲醇、CO、CO2等进行合成。回答下列问题:
(1)二氧化碳的电子式为
(2)用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:−283.0kJ•mol−1,
②1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量
③2CH3OH(g)+CO2(g)⇌CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=−15.5kJ•mol−1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)⇌CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H= 。
(3)①在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是 (选填编号).
A.v正(CH3OH)=2v逆(CO2)
B.CH3OCOOCH3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2.5mol 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1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 h;4~10h内DMC的平均反应速率是 .
(共10分)(1)( 2分)(2)-342.5 kJ•mol−1( 2分);
(3)①AD( 2分)②10 (2分);7.5×10-4 mol•L−1•h-1( 2分)
化合反应的定义:
化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。
化合反应的模型:
A+B+…+N→X
化合反应的一般类型有:
1.金属+氧气→金属氧化物:很多金属都能跟氧气直接化合。例如常见的金属铝接触空气,它的表面便能立即生成一层致密的氧化膜,可阻止内层铝继续被氧化。4Al+3O2=2Al2O3
2.非金属+氧气→非金属氧化物: 一经点燃,许多非金属都能在氧气里燃烧,如:C+O2=点燃=CO2
3.金属+非金属→无氧酸盐:很多金属能与非金属氯、硫等直接化合成无氧酸盐。如 2Na+Cl2=点燃==2NaCl
4.氢气+非金属→气态氢化物:因氢气性质比较稳定,反应一般需在点燃或加热条件下进行。如 2H2+O2=点燃=2H2O
5. 碱性氧化物+水→碱:多数碱性氧化物不能跟水直接化合。判断某种碱性氧化物能否跟水直接化合,一般的方法是看对应碱的溶解性,对应的碱是可溶的或微溶的,则该碱性氧化物能与水直接化合。如: Na2O+H2O=2NaOH. 对应的碱是难溶的,则该碱性氧化物不能跟水直接化合。如CuO、Fe2O3都不能跟水直接化合。
6.酸性氧化物+水→含氧酸:除SiO2外,大多数酸性氧化物能与水直接化合成含氧酸。如: CO2+H2O=H2CO3
7.碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐:大多数碱性氧化物和酸性氧化物可以进行这一反应。其碱性氧化物对应的碱碱性越强,酸性氧化物对应的酸酸性越强,反应越易进行。如Na2O+CO2=Na2CO3
8.氨+氯化氢→氯化铵:氨气易与氯化氢化合成氯化铵。如: NH3+HCl=NH4Cl
9. 和氧气在点燃的情况下形成二氧化硫:S+O2==点燃==SO2
化合反应与氧化还原反应的关系:
有单质参加的化合反应一定属于氧化还原反应。此外,化合反应一般释放出能量。
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