题目内容
【题目】将6.2 g有机物A与足量O2在密闭容器中充分燃烧,产物只有H2O和CO2,产物通过浓H2SO4后,质量增加5.4g,再通过碱石灰完全吸收,质量增加8.8g。用质谱法测得A的分子量为62;
(1)写出其分子式_____________________;
(2)若0.2mol的该有机物恰好与9.2g的金属钠完全反应,计算并推断出该有机物的结构简式____________。
(3)它在核磁共振氢谱中将会出现___________个信号.
【答案】 C2H6O2 HOCH2CH2OH 2
【解析】(1)产物通过浓H2SO4后,质量增加5.4g为水,则有机物A燃烧生成水的物质的量为:=0.3mol,可知6.2g有机物中含有0.6molH,碱石灰增重的8.8g为二氧化碳的质量,则有机物A完全燃烧生成CO2的物质的量为:n(CO2)==0.2mol,可推知6.2gA中含有0.2molC,6.2gA中含有C、H元素的质量为:12g/mol×0.2mol+0.6mol×1g/mol=3g<6.2g,则有机物A中一定含有氧元素,6.2g有机物A中含有氧元素的物质的量为:=0.02mol,则:n(C):n(H):n(O)=0.2molH:0.6molH:0.2molH=1:3:1,所以有机物A的实验式为:CH3O;用质谱法测得A的分子量为62,设A的分子式为:(CH3O)n,n==2,则有机物A的分子式为:C2H6O2;(2)若0.2mol的该有机物恰好与9.2g的金属钠完全反应,9.2g钠的物质的量为:n(Na)==0.4mol,根据关系式2-OH~H2可知,该有机物的分子中含有:=2个羟基,其结构简式为:HOCH2CH2OH;HOCH2CH2OH中含有两种化学环境不同的H原子,则它在核磁共振氢谱中将会出现2个信号峰。
【题目】近几年我国大面积发生雾霾天气,2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。
(1) 用CaSO4代替O2与燃料CO反应,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,既可提高燃烧效率,又能得到较纯的CO2,以便于被处理。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
ⅰ.CaSO4(s)+4CO(g)==CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2 kJ·mol-1
ⅱ.CaSO4(s)+CO(g)==CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)== C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)==CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=_________________
(2)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2CO2+O。其正反应速率为v正=K正·c(CO) ·c(O2),逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O),K正、K逆为速率常数。在2500 K下,K正=1.21×105 L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。
(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________;
②30 min后只改变某一条件,反应达新平衡,根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母);
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q_____0 (填“>”、“=”或“<”)。
(4)利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极室排出的溶液吸收NO2。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。
(5)NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下,等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小,分析可能的原因________________________。