(14分)下图是几种有机物的转换关系,请按要求填空:![]()
已知:A是来自石油的重要有机化工原料,对水果有催熟作用;75%的B可用于医用消毒;E是具有果香味的有机物;F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
(1)A的分子式为 ,A和酸性高锰酸钾溶液作用的现象是: 。
(2)C的名称 ,F的结构简式为 。
(3)D分子中的官能团名称是 ,请设计一种实验来验证D物质存在该官能团的方法是
。
(4)请写出反应⑤的方程式: 。
(5)请填写反应类型:A生成F ;
(6)下列关于A和F的叙述正确的是 。
| A.A常温下是气体,为纯净物;F常温下是固体,为混合物 |
| B.A与F的化学性质完全相同 |
| C.取等质量的A和F完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等 |
| D.取等物质的量的A和F完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等 |
12分)已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
| |温度/ ℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
| 平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,则6s时c(A)=
mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时将该密闭容器体积扩大1倍,则反应速率的变化是 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时问改变
d.单位时间里生成c和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)
此时给反应体系升温,(其他条件不变)则该平衡常数将 _____________ 。(填增大或减小或不变)
(8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:A(g)+B(g)
C(g)+D(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:回答下列问题:
| t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
a. 容器中压强不变; b. 混合气体中c(A)不变; c. v正(B)=v逆(D); d. c(A)=c(C)
(4)某温度下平衡浓度符合下式:c(A)·c(B)=c(C)·c(D),试判断此时的温度为 ℃。
(15分)氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:
(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:
① N2 (g)+ 3H2 (g)
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H?
若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H= ;若不能,说明理由:
。
(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:
| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 平衡时反应 | ||
| N2 | H2 | NH3 | ||
| a | 1 | 3 | 0 | 23.1 |
| b | 2 | 6 | 0 | 未知(用E表示) |
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:
正反应速率最大的点是 (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:
2CO2(g)+6H2(g)
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:
| 容器 | c(CO2) /mol·L-1 | c(H2) /mol·L-1 | c(CH3OCH3) /mol·L-1 | c(H2O) /mol·L-1 | v (正)和v (逆)比较 |
| 容器I | 1.0×10-2 | 1.0×10-2 | 1.0×10-4 | 1.0×10-4 | v (正)=v (逆) |
| 容器II | 2.0×10-2 | 1.0×10-2 | 1.0×10-4 | 2.0×10-4 | |