生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。
(1)下列有关说法正确的是 。
a.生物质能,本质上能量来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的乙醇作燃料是利用了生物质能
c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.由植物秸杆等厌氧发酵获得的沼气,主要成分是甲烷
(2)由生物质能获得的CO和H2,可以合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质。当两者1∶1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是 。
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
(3)甲醇是一种重要的化工原料,工业上合成甲醇的反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
1molCO 、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4molH2 |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
平衡常数 |
K1 |
K2 |
K3 |
反应物转化率 |
α1 |
α 2 |
α3 |
下列说法正确的是 。
a. c1=c2 b. 2Q1=Q3 c. K1=K3 d. α2+ α3< 100%
(4)在一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚的反应为:
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)
①若一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2,经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。则:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)____v(逆)(填“ >”、“ < ”或“=”),理由是
。平衡时n(CH3OCH3)= mol。
②下图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
b电极是 极;a电极的反应式为 。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的
CaCl2·6C2H5OH ②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点(℃) |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式;
(2)球形干燥管C的作用是。若
反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方
程式表示);反应结束后D中的现象是。
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和少量水,应先加入无水氯化钙,分离出;然后在混合液中加入,再加热进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得一较纯净的乙酸乙酯。
(10分)以乙烯为原料合成化合物C的流程如下所示:
(1)写出A的结构简式。
(2)反应①③的反应类型分别为、。
(3)写出乙醇的同分异构体。
(4)写出反应②和④的化学方程式:
②;④。
t℃时,将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),△H<0;在2min时反应达到平衡状态(温度不变)剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol·L—1,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成B的平均反应速率为。
(2)x=,平衡常数K=。
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母)。
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=mol。
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为。
短周期元素A、B、C、D中,0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应,A原子核内质子数目与中子数目相等,B元素原子核外M层电子数目比K层多1个,C―比A元素的离子多1个电子层,D元素的原子核外L层比K层多2个电子。
(1)A、B、C、D四种元素的名称分别是、、、。
(2)画出C―和D原子的结构示意图,
(3)向B、C两种元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入苛性钠溶液,现象为__________,写出有关离子方程式_____________;________________。
镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。海水中主要含NaCl和MgCl2等。主要步骤如下;
(1)为了使MgCl2转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用___________,要使MgCl2完全转化为沉淀,加入试剂①的量应___________,验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2的方法是_______________________________。
(2)加入试剂①,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ____________________ 。
(3)试剂②可以选用___________________________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg,写出该反应的化学方程式