能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
①根据表中数据可判断ΔH________0(填“>”、“=”或“<”).
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1 L的密闭容器中,此时反应将________.
A.向正方向移动
B.向逆方向移动
C.处于平衡状态
D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1451.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________.
(3)
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为
CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)若分别将pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍,则稀释后溶液的pH:盐酸________醋酸(填“>”、“=”或“<”).
(2)将100 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与50 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液混合,所得溶液呈________性,原因________(用离子方程式表示).
(3)已知某混合溶液中只含有CH3COO-、H+、Na+、OH-四种离子,且离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),则该溶液中含有的溶质为________.
(4)已知Ka(CH3COOH)=1.76×10-5,Ka(HNO2)=4.6×10-4,若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的CH3COOH和HNO2,则消耗NaOH溶液的体积关系为:前者________后者(填“>,<或=”)
(5)已知25℃时,0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠呈碱性,所以溶液的pH增大;乙同学给出另外一种不同于甲同学的解释,请你写出乙同学可能的理由________.
有机物A0.02 mol在氧气中完全燃烧生成4.4 g CO2和2.16 g H2O,无其它物质生成.试回答下列问题:
(1)
下列说法中正确的是
A.
该化合物肯定含O元素
B.
该化合物可能不含O元素
C.
该化合物肯定不能和Na反应
D.
该分子中C:H的个数比为5∶12
(2)
若A为烃,且它的一卤代物只有一种结构,此烃的结构简式为:________.用系统法命名为:________.此烃共有________种同分异构体.
若A为一元醇且在空气中不能被Cu催化氧化成相应的醛.则A的结构简式为________,其名称(系统命名)为________
1 mol醇A与足量钠反应,可生成H2的体积为________L(STP).
为了减少温室气体排放,目前工业上采用CO2与H2在CuO-ZnO/ZrO催化下反应制备重要化工原料CH3OH的工艺:
根据题目回答下列问题:
0~3 s内用H2表示的平均反应速率是________.
平衡时CO2的转化率是________.
能说明反应已达平衡状态的是
υ(H2)=3υ(CO2)
容器内压强保持不变
υ逆(CO2)=υ正(CH3OH)
容器内密度保持不变
(4)
能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
及时分离出产物
适当升高温度
增大CO2浓度
选择适当的催化剂
甲元素的原子序数是9,乙是元素周期表第三周期中金属性最强的元素,丙元素原子核外有三个电子层,最外层电子层上有6个电子,丁元素比丙多一个质子,由此推断:
(1)甲元素在周期表中位于第二周期的________族
(2)甲元素的气态氢化物的稳定性比HCl的________(填“强”或“弱”)
(3)乙元素单质在空气中燃烧,生成一种淡黄色的固体的名称是________,指出它所含的化学键的类型________.
(4)乙元素原子半径比丙元素原子________(填大或小)
(5)丙元素最高价氧化物的水化物的分子式是________,它的酸性比磷酸的________(填“强”或“弱”)
(6)另有A,B,C三种短周期元素,A和B同周期,A和C同主族,三者的原子序数之和为41,三者的最外层电子总数为19,则推断出的元素依次为A________B________C________.(填元素符号)
全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题,温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%.
(1)地球上的能源主要源于太阳,绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应,主要过程可以描述分为下列三步(用“C5”表示C5H10O4,用“C3”表示C3H6O3):
Ⅰ、H2O(l)=2H+(aq)+1/2O2(g)+2e- ΔH=+284 kJ/mol
Ⅱ、CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)=2C3+(s) ΔH=+396 kJ/mol
Ⅲ、12C3+(s)+12e-=C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g) ΔH=-1200 kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式________.
(2)有效地开发利用CO2可以降低大气中CO2的含量,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率
②CO2的转化率=________;
③该反应的平衡常数为________(保留小数点后2位);
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________.
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去
D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐.(已知:25℃,醋酸的电离平衡常数Ka(CH3COOH)=1×10-5).请回答:
写出醋酸钠在水中发生水解反应的离子方程式:________;
在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为________(用“
25℃时,醋酸的电离平衡常数表达式Ka=________.0.10 mol/L的醋酸溶液的pH等于________(提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的
物质的量浓度均为
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c
在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=________.
(2)降低温度,该反应K值________,二氧化硫转化率________,化学反应速率________.(以上均填增大、减小或不变)
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,反应处于平衡状态的时间是________.
(4)据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________(用文字表达);10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号).
A.加了催化剂
B.缩小容器体积
C.降低温度
D.增加SO3的物质的量
苯酚是重要的化工原料,通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物.已知:
(1)写出C的结构简式________.
(2)写出反应②的化学方程式________.
(3)写出G的结构简式________.
(4)写出反应⑧的化学方程式________.
(5)写出反应类型:④________,⑦________.
(6)下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是________.
A.三氯化铁溶液
B.碳酸氢钠溶液
C.石蕊试液
苏丹红一号(sudan Ⅰ)是一种偶氮染料,不能作为食品添加剂使用.它是由苯胺和2萘酚为主要原料制备的,它们的结构简式如下所示:
(1)苏丹红一号的化学式(分子式)为________.
(2)在下面化合物A~D中,与2萘酚互为同分异构体的有(填字母代号)________.
(3)上述化合物C含有的官能团是________.
(4)在适当的条件下,2萘酚经反应可得到芳香化合物E(C8H6O4),1 mol E与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8 L(标准状况),E与溴在有催化剂存在时反应只能生成两种一溴代物,两种一溴代物的结构简式分别是________,E与碳酸氢钠反应的化学方程式是________.
(5)若将E与足量乙醇在浓硫酸作用下加热,可以生成一个化学式(分子式)为C12H14O4的新化合物,该反应的化学方程式是________,反应类型是________.