题目内容
【题目】两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示。下列有关混合气体的说法不正确的是
A. 该混合气体中可能含有乙烯或丙炔(C3H4)
B. 该混合气体中一定含有甲烷
C. 在110℃条件下,混合气体与氧气混合,总混合气燃烧前后体积不变
D. 若混合气体由CH4和C2H4组成,则其体积比为1:3
【答案】D
【解析】由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,不超过4,据此解答。
A、混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,可能含有C2H4,或含有C3H4等,A正确;
B、根据以上分析可知该混合气体中一定含有甲烷,B正确;
C、在110℃条件下,生成的水为气体,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,H原子数目为4,燃烧前后总体积不变,C正确;
D、若混合气体由CH4和C2H4组成,令甲烷物质的量为xmol、乙烯为ymol,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据平均C原子数目可知,整理得x:y=2:3,D错误;
答案选D。
【题目】甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:①CH(g)+1/2O(g)══CO(g)+2H(g) ΔH1=-35.6kJ·mol,试判断常温下,上述反应能否自发进行:___________(填”能”或”否”)。
有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH(g)+2O(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-890.3kJ·mol;
③CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g) ΔH3=+247.3kJ·mol,请结合以上三个反应与条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:________________________________。
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/( mol ·/L-1) | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为_______________。
(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①b处电极上发生的电极反应式是_____________________________。
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH___________(填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度___________________。
③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_________L (标准状况下)。
【题目】醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称____________。
(2)如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________。(填正确答案标号)
A.立刻补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为____________。
(4)在本实验的分离过程中,产物应从分液漏斗的____________。(填“上口倒出”或“下口倒出”)
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是____________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有________。(填正确答案标号)
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤器 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________。(填正确答案标号)
A.41% B.50% C.61% D.70%