题目内容
【题目】质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表明有C==C和C==O的存在,1H核磁共振谱如下图(峰面积之比依次为1:1:1:3):分析核磁共振谱图,回答下列问题:
(1)分子中共有 种化学环境不同的氢原子。
(2)该物质的分子式为 。
(3)该有机物的结构简式为 。
【答案】(1)4(2)C4H6O(3)CH3CH=CHCHO
【解析】
试题分析:(1)1H核磁共振谱有4个吸收峰,则分子中共有4种化学环境不同的氢原子;
(2)红外光谱表表明C═C和C═O的存在,相对分子质量为70,减掉1个C═C和1个C═O的式量后为18,则应含有1个C原子、6个H原子,故分子式为C4H6O;
(3)1H核磁共振谱峰面积之比依次为1:1:1:3,有4种H原子,不同H原子数目分别为1、1、1、3,则该有机物结构简式为:CH3CH=CHCHO。
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【题目】甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应 | 化学方程式 | 焓变△H | 正反应活化能Ea |
甲烷 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)KP的表达式为 ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%/span>、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。