“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的气是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为1∶1。已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量;1molH2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式:__________________,若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量____________890kJ(填“> ”“=”或“<”)。
(2)忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为____________;燃烧生成的CO2的质量比约为____________。
(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是________________________________________________。
已知:
A与芳香族化合物B在一定条件下反生成C,进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸(见下图)
A的相对分子质量是104,1molA与足量NaHCO3溶液反应生成2mol气体。
(1)A的结构简式是________________。
(2)在中学学过知识里 B不可能发生的反应是________ (填序号)
a、取代反应 b、加成反应c、氧化反应d、还原反应e、水解反应 f、显色反应
(3)等物质的量C分别与足量的Na、浓溴水、NaOH、NaHCO3反应时消耗Na、Br2、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是________________
(4)写出C与足量的Na2CO3的化学方程式为:__________________________________
(5)写出符合下列条件的阿魏酸所有的同分异构体的结构简式:__
①在苯环上只有两个取代基;
②在苯环上的一氯取代物只有两种;
③1mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2mol CO2气体;
④该同分异构体进行核磁共振氢谱分析发现只有4种峰。
(6)写出利用阿魏酸在一定条件下生成抗氧化性的高分子化合物的方程式:
_______________________________________________________。
M、Q、X、Y、Z是前四周期的5种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如下表:
元素 |
结构或性质信息 |
M |
M的一种单质是自然界最硬的物质 |
Q |
基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多 |
Y |
单质常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子 |
请回答以下问题:
(1)a.学生甲根据M原子易形成4对共用电子的特点,推出M原子应该具有4个未成对电子。画出基态M原子的价层电子排布图为,请判断对错,并加以解释
b.M的另一种单质被称为混合型晶体,具有平面层状结构。M原子的杂化方式为________,其晶体中含有的作用力为________________________________________
(2)写出与Q单质分子互为等电子体的常见微粒的化学式(分子、阴离子各1个)、;并写出该阴离子的电子式___________
(3)a.学生乙通过查表,确定Q与Y的电负性接近。但是Q的氢化物分子间能形成氢键,X的氢化物分子间却不易形成氢键,试从结构的角度加以解释:
b.氢键的形成,对分子的沸点影响较大,请判断以下两种互为同分异构体的分子沸点高低:
邻羟基苯甲酸 ______ 对羟基苯甲酸,原因是_________________________________
c.含氧酸的酸性与非羟基氧的个数有关,则Y的四种常见的不同价态含氧酸的酸性由强到弱排序为:
工业常利用CO来制氢气。已知在25℃时:
C(s,石墨) + 1/2 O2(g) =" CO(g)" △H1= -111kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) △H2= -242kJ/mol
C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) △H3= -394kJ/mol
(1)在25℃时,CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H=_____________。
(2)在2L密闭容器中,将2 mol CO与3 mol H2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K=1.0。则平衡后CO的转化率为_______,平衡混合物中H2的体积分数为_______。
(3)将(2)中的平衡后的混合气体通入300mL 6mol/L NaOH溶液中,充分吸收,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________________。
(4)将(3)中剩余的气体通过足量浓硫酸后,再与足量氧气用电火花引燃后通入足量的过氧化钠中,过氧化钠的质量增重______g。
(5)工业上也可以用CO和H2生产甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH (g),在一定条件下,该反应在一个密闭容器中达到平衡,若维持c(H2)和容器的温度不变,
增大容器的体积,则平衡_________(填字母)
A.不移动 | B.向正反应方向移动 |
C.向逆反应方向移动 | D.无法判断移动的方向 |
A、G、J均为非金属单质,工业上利用反应①来冶炼与A同主族元素G单质的粗产品。K为无色液体,D是一种常见金属,溶于某无氧酸中得到H溶液,该无氧酸的阴离子在同主族元素形成的简单阴离子中还原性最强(除放射性元素)。其物质间转化关系如下图:(部分反应物和生成物略去)
(1)写出下列物质的化学式B______, F_______, H______。A和G的最简单气态氢化物中,较稳定的物质是(填化学式),写出反应①的化学方程式。
(2)反应②是工业上冶炼金属D的方法之一,然而目前世界上60%的D单质是从海水中提取的。以下是海水中提炼金属D的简易流程图(结合工业生产实际,在括号内填写需要加入物质的化学式,方框内填写生成物质的化学式)
(3)海带中含有H的阴离子,常用过氧化氢、稀硫酸和淀粉来检验其阴离子,其主要反应的离子方程式为。
(4)写出G→J的化学方程式________________________________________,某同学利用了某技巧首先配平了G和J的系数,下列关系符合此技巧且正确的是_________
A.反应①:F:G="1:1" B.反应②:A:D=1:1
C.反应③:A:J="2:1" D.反应④:E:B =1:1
已知2A(g)+B(g)2C(g),△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ωmol/L,放出热量为b kJ。
⑴比较a ▲b(填“>”“=”或“<”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 ▲T2(填“>” “=”或“<”)。
T/K |
T1 |
T2 |
T3 |
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
若在原来的容器中,只加入2molC,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度 ▲(填“>”“=”或“<”)ωmol/L,a、b、c之间满足何种关系 ▲(用代数式表示)。
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是 ▲。
A. 4molA和2molB B. 4molA、2molB和2molC
C. 4molA和4molB D. 6molA和4molB
⑷为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 ▲。
A. 及时分离出C气体 B. 适当升高温度
C. 增大B的浓度 D. 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA和1molB,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d ▲b(填“>”“=”或“<”),理由是 ▲。
⑹ 在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3molA和2molB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体压强为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4molA、3molB和2molC,则平衡时A的百分含量 ▲(填“不变”“变大”“变小”或“无法确定”)。