I.“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题:
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1中以v (CO2)表示的反应速率为??????????????? (保留两位小数,下同)。
②该反应为 ???? (填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K=????????? 。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(g)+ 4H2O(g)? ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g)= 2CO2(g)?????????????????? ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g)= H2O(l)?????????????????????????? ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:????????????????????? 。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:
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该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的???? 极(填“正”或“负”),该电极反应式为????????? 。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mole-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是??????? L,将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的pH=??????????? 。
乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体,熔点:-45 °C,沸点:180.8℃,它是有机合成中常用的原料。在实验室,它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得,反应式为:2CH3COOC2H5
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH。反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反应开始,生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠。乙酰乙酸乙酯制备的流程如下:
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阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程,并回答有关问题。
(1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中,为了得到小米状的钠珠,需将钠熔化,为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,下表是钠和一些常用有机液体的物理性质:
| 钠 | 苯 | 甲苯 | 对二甲苯 | 四氯化碳 |
密度(g/cm3) | 0.97 | 0.88 | 0.87 | 0.86 | 1.60 |
熔点(℃) | 97.8 | 5.5 | -95 | 13.3 | -22.8 |
沸点(℃) | 881.4 | 80 | 111 | 138. 4 | 76.8 |
最好选用??????? 来熔化钠。是否能用四氯化碳??? (填“是”或“否”)理由是??????????? 。
(2)将烧瓶中的有机液体小心倾出,迅速加入适量乙酸乙酯,装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞,并在导管上端接一个干燥管。缓缓加热,保持瓶中混合液微沸状态。在实验中,使用烧瓶必须干燥,原料乙酸乙酯必须无水,原因是?????????????? 。烧瓶配上长导管的作用是????????????????? ,导管上端接一干燥管的目的是??????????????????????? 。
(3)步骤⑥为向混合溶液中加入饱和食盐水,其目的是??????????????? ,写出步骤⑦实验操作的主要仪器???????? (填最主要一种)。
粗产品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)经过几步操作,最后成为纯品。
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(4)向分离出的乙酰乙酸乙酯粗产品中加无水硫酸钠固体的作用是??????????? 。
(5)精馏乙酰乙酸乙酯时需要减压蒸馏,装置如图所示。冷凝管的进出水方向应????? 口进,????? 口出。毛细管的作用是???????? 。
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A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如下图所示。A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是
B | C |
| D |
A.简单离子的半径大小关系:B>C>E
B.C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定是氢键的缘故
C.由A、B两种元素组成的离子化合物NH5中,阴、阳离子个数比为1:1
D.由C、D、E三种元素组成的某种化合物,其水溶液能与盐酸反应产生沉淀