煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1
①该反应能否自发进行与 有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②该反应的逆反应为 (填“吸”或“放”)热反应
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是___________。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,但具有温室效应。NF3是一种三角锥型分子,键角102 °,沸点-129 ℃;可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
(1)写出制备NF3的反应方程式:.
(2)与铜属于同一周期,且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为。
(3)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题:
元素代号 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
Q |
2080 |
4000 |
6100 |
9400 |
R |
500 |
4600 |
6900 |
9500 |
S |
740 |
1500 |
7700 |
10500 |
T |
580 |
1800 |
2700 |
11600 |
U |
420 |
3100 |
4400 |
5900 |
①在周期表中,最可能处于同一族的是和。
②T元素最可能是区元素。若T为第二周期元素,F是第三周期元素中原子半径最小的元素,则T、F形成化合物的空间构型为,其中心原子的杂化方式为,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”)。
写出下列反应的化学方程式:
(1)工业上用氮气和氢气合成氨:。
(2)金属铜与浓硝酸反应:。
(3)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:。
(4)将二氧化硫气体通入氯水中:。
(5)碳酸氢钠受热分解:。
(6)苯与液溴在铁催化作用下反应:。
(7)酒精在空气中点燃:。
(8)溴乙烷与热的氢氧化钠水溶液反应:。
(9)苯酚与溴水反应:。
(10)将二氧化碳通入苯酚钠溶液中:。
经测定乙醇的化学式是C2H6O,由于有机物普遍存在同分异构现象,推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙两位同学直接利用如图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据如上表:
乙醇的物质的量/mol |
氢气的体积/L |
0.10 |
1.12(标准状况) |
根据以上数据推断乙醇的结构为(用Ⅰ、Ⅱ表示),理由为
,
该反应的化学方程式为:。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验,结果发现以排在量筒内水的体积作为生成的H2体积,换算成标准状况后都小于1.12L,如果忽略量筒本身及乙同学读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?(填“正确”或“不正确”)。请说明你判断的理由。
(3)实验后,两名同学从乙醇的可能结构分析入手,对乙醇和钠的量的关系进行了讨论,如果乙醇的物质的量为n mol,那么对钠的物质的量的取值要求必须是n(填“大于”、“小于”或“等于”)。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)甲中含氧官能团的名称为,乙中含氧官能团的名称为。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为,反应Ⅱ的化学方程式为:
(注明反应条件)。
(1)在一定条件下制备氯乙烷(C2H5Cl),试回答:
①用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是,
该反应的类型是。
②用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是,
该反应的类型是。
比较上述两种方法,第种(填“①”或“②”)方法更好。
(2)聚乙烯塑料是由石油裂解产物乙烯通过加聚反应制得,写出乙烯反应生成聚乙烯的化学方程式。
该反应的类型是。