甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用如下反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH2O H(g)△H= xkJ/mo①右图是反应时CO和CH3 0H的浓度随时间的变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=__ __。
②下表所列数据是该反应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x 0(填“<”、“<”填“=”)
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得
c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为____。
(2)已知在常温常压下
①2CH3OH(1)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H=—1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)△H=—566.0kJ/mol
③H2O(g) H2O(1) △H=—44.0kJ/mol
请计算1mol甲醇不完全燃烧生成lmolCO和液态水放出的热量为____。
(3)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:
则该装置中b为____极;Cu极的电极反应式为____。
当铜片的质量变化为25.6g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_ __L。
硅及其化合物对人类现代文明的发展具有特殊贡献。请回答下列有关问题:
(1)硅原子的结构示意图:________。
(2)下列物品或设备所用的材料属于硅酸盐的是________。
①长江三峡水泥大坝 ②石英光导纤维 ③陶瓷坩埚
④普通玻璃 ⑤硅太阳能电池
A.①②⑤ | B.③④⑤ | C.②③④ | D.①③④ |
(3)常温下,SiCl4为液态,沸点为57.6 ℃,在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质,若要得到高纯度SiCl4,应采用的方法是________;用化学方程式及必要文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因:
___________________________________________________________。
分类法是学习化学的重要方法,人们在认识事物时可采用多种分类方法。下表各组归类
序号 |
分类标准 |
归类 |
A |
FeSO4、NO2、MnO2、NaClO、Cu3P、Na2O2 |
H2SO3 |
B |
CH3COOH、HOOC—COOH、HClO、H2S |
HF |
C |
复分解反应、电解反应、放热反应、离子反应 |
焰色反应 |
D |
(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、NH3·H2O |
NH4HCO3 |
(1)A中分类标准是_____________________,H2SO3________(填“是”或“否”)可归为此类。
(2)B中分类标准是_________________________,HF________(填“是”或“否”)可归为此类。
(3)C中分类标准是__________________,焰色反应属于________变化。
(4)D中分类标准是__________________,NH4HCO3________(填“是”或“否”)可归为此类。
[有机化学基础]塑化剂是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性增强,容易加工。塑化剂可合法用于工业生产,但禁止作为食品添加剂。截止2011年6月8日,台湾被检测出含塑化剂食品已达961种,据媒体报道,2012年岁末,我国大陆多种著名品牌白酒也陷入了塑化剂风波。
常见塑化剂为邻苯二甲酸酯类物质,某有机物J(C19H20O4)是一种塑料工业中常用的塑化剂,可用下列合成路线合成。
Ⅱ.控制反应条件,使物质A中的支链Y不与NaOH溶液发生反应;
Ⅲ.F与浓溴水混合不产生白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)E中官能团的名称为________;F中官能团的电子式为________。
(2)写出A+F→J的化学反应方程式:____________________________
(3)写出下列化学反应类型:
反应①______________________;反应④__________________。
(4)写出F的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式:______________。
(5)C4H9OH的同分异构体中属于醇类的有________种,写出其中具有手性碳的同分异构体的结构简式:____________。
(6)以含碳原子数不同的苯的同系物为原料,可以合成不同种类的塑化剂。教材中苯及其同系物的通式是CnH2n-6(n≥6),某同学根据等差数列公式推导出该系列的通式却是Cn+5H2n+4,老师告诉该同学他推导出的通式也是正确的,但其中n的意义和取值范围与教材中的通式不同,请问:通式Cn+5H2n+4中n的意义是________,其取值范围是________
[物质结构与性质]已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题:
(1)写出F元素的电子排布式:________________。
(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子立体构型是________________。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是________________(写化学式)。
(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
晶胞中距离一个B+最近的B+有________个。若晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则E-的离子半径为________cm(用含NA与ρ的式子表达)。
已知:H2A的A2-可表示S2-、SO42—、SO32—、SiO32—或CO32—。
(1)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。请根据图示填空:
①当V(NaOH)=20 mL时,溶液中离子浓度大小关系:________。
②等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水________(填“大”、“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入_______________________________________________________。
(2)有关H2A的钠盐的热化学方程式如下:
①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ΔH1=+1 011.0 kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221.0 kJ·mol-1
则反应③Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g) ΔH3=________ kJ·mol-1。工业上制备Na2S时往往还要加入过量的碳,同时还要通入空气,目的有两个,其一是利用碳与氧气反应放出的热,维持反应③所需温度;其二是________________________________________。
(3)若H2A为硫酸:t ℃时,pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数KW=________。