科学家一直致力研究常温、常压下"人工围氮"的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生反应,生成的主要产物为。进一步研究生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
T/K |
303 |
313 |
323 |
353 |
生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
相应的热化学方程式如下:
回答下列问题:
(1)请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程
中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提
高其反应速率且增大生成量的建议:。
(3)工业合成氨的反应为。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol (g)和1.60 mol (g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算
①该条件下的平衡转化率;②该条件下反应的平衡常数。
(6分)现有可逆反应A(气)+B(气) 3C(气),下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下,生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系:
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况,则曲线是表示有催化剂时的情况。
(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况,则此可逆反应的正反应是热反应。
(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况,则曲线是表示压强较大的情况。
(11分)按要求填空:
(1)羟基的电子式是;
(2)所含官能团的名称是;该有机物发生加聚反应后,所得产物的结构简式为。
(3)氯化铝水溶液呈性,原因是:(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是。
2009年10月1日,我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相,展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明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)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度[ |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)ΔH3=-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:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为
。
某研究性学习小组在实验室合成了一种物质A。
(1)已知:A的相对分子质量不超过100,4.3g A在氧气中完全燃烧,生成的气体通过浓硫酸,浓硫酸增重4.5g;剩余气体通过碱石灰,碱石灰增重11.0g则A的分子式为
(2)该兴趣小组同学对物质A结构进行了预测,其中不正确的是(填序号)
A.可能含有一个碳环和一个醛基
B.可能含有一个碳碳双键和一个羟基
C.可能只含一个碳氧双键官能团
D.可能是环状的醚
(3)若A的核磁共振氢谱如下图所示,且A可以和金属钠反应生成H2,但不能在Cu作催化剂下被催化氧化。(提示:羟基与碳碳双键相连的结构不稳定)
请根据以上信息写出A的结构简式。
(4)已知 “C=C=C”的结构是不稳定的,A在一定条件下发生消去反应可以生成天然橡胶的单体,写出该反应的化学方程式(并注明条件)
。
塑料是日常生活中常用的高分子合成材料,常用塑料F、G均可由某烃经下列反应得到:
(1)写出反应①、③的反应类型:、。
(2)写出C3H6的同分异构体的结构简式:;B和D都易溶于水,提供一种试
剂加以鉴别,试剂名称为。
(3)写出反应②的化学方程式:。
(4)写出用新制氢氧化铜悬浊液完成C→D反应的化学方程式:。
(5)写出高分子化合物G的结构简式