题目内容
(16分)Ⅰ.页岩气是一种从页岩层中开采出来的气体资源。以页岩气的主要成分A为原料可合成一种重要的化工产品——乌洛托品,其合成路线如下:
A
B
C
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已知A是一种烃,所含碳的质量分数为75%,B的相对分子质量为50.5。
(1)乌洛托品的化学式为
(2)A→B 的化学方程式为 ,其反应类型为
(3)金刚烷和1,3,5,7-四甲基金刚烷(如图)都是结构与乌洛托品相似的有机物,金刚烷与1,3,5,7-四
甲基金刚烷的相对分子质量相差
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(4)将甲醛(HCHO)水溶液与氨水混合蒸发也可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲
醛与氨的物质的量之比为
A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.2:1
Ⅱ.工业上可通过下列途径制备金刚烷:
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(5)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面,金刚烷的二氯代物共有 种
(6)W是二聚环戊二烯的同分异构体,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,核磁共振氢谱显示有4组峰,
且峰面积比为3:1:1:1,W经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到邻苯二甲酸。写出W可能的
一种结构简式:
(16分)中学化学实验,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在 25 ℃,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡H2O
H++OH- ΔH>0。现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈中性,选择的方法是 (填字母)。
A.向水中加入NaHSO4溶液
B.向水中加入Cu(OH)2固体
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1]
D.在水中加入H2SO4溶液
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显 色,若用pH计测定,则pH 7 (填“>”“<”或“=”),溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(4)① 已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH>0,汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
② 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设计下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据 。
(14分)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
① CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H1
② CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) △H2
③ CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/(kJ.mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
则△H1= kJ.mol-1
(2)图1中能正确表现反应①的平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),判断理由是 。
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(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”)原因是 。
图2中的压强由大到小为 ,判断理由是 。