某科研机构用含氯的有机物A合成棉织物免烫抗皱整理剂M,设计合成路线如下(部分反应试剂和条件未注明):
已知:
①用质谱法测得D的相对分子质量在90~110之间,且氧元素的质量分数为0.615;E比D的相对分子质量大28,核磁共振氢谱显示E分子内有2种不同环境的氢原子,其个数比为3 :1。
回答下列问题:
(1)A分子中的含氧官能团的名称是____________,G→H的反应类型是____________。
(2)D的分子式为________________;E的结构简式为________________。
(3)H→J反应的化学方程式是______________________。
(4)J在一定条件下可以合成高分子化合物,该高分子化合物结构简式是____________。
(5)已知1 mol E与2mol J反应生成l mol M,则M的结构简式是_______________。
(6)写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式___________________________________________________.
溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)
=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②;
③。
(2)实验②平衡时B的转化率为;实验③平衡时C的浓度为。
(3)该反应的ΔH0,其判断理由是。
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率:
实验②:v(B)=。
实验③:v(C)=。
当前环境问题是一个全球重视的问题,引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、
污染性气体NOx、SOx等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源,既解决了对环境的污染,又解决了部分能源危机问题。
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为
(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式。
(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是。
已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题。
(1)用太阳能分解5 mol液态水消耗的能量是kJ。
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为。
(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则正极的电极反应式为。
理想状态下,该燃料电池消耗2 mol甲醇所能产生的最大电能为1 404.2 kJ,则该燃料电池的理论效率为。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:ΔH=+88.6 kJ·mol-1
则M、N相比,较稳定的是。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为。
到目前为止,由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。
(1)化学反应中放出的热能(焓变,ΔH)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol,断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ,断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ,则形成1 mol H—Cl键放出的能量为。
(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1
标准状态下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量,原混合气体中氢气的质量是。根据以上三个热化学方程式,计算C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH为。