随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ/mo1.
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)
(2)该反应的平衡常数为 。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)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 D.再充入lmol CO2和3mol H2
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H= —1275.6kJ/mol
②H2O(g)=H2O(1) △H= —44.0kJ/mol
则甲醇的燃烧热化学方程式为: ;
(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________
(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A—、H+、OH—。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液
mL混合反应而得,则下列说法中正确的是 __。
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH—)=2×10—7mol·L-1
B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2
(6分)0.2 mol有机物与0.5 mol O2恰好完全燃烧后的产物为CO2和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8 g;再通过碱石灰剩余气体被完全吸收,碱石灰质量增加17.6 g。
(1)燃烧后产物的物质的量分别为CO2________mol、H2O(g)__________mol。
(2)推断该有机物的分子式为_____________。
(3)若0.2 mol该有机物恰好与9.2 g金属钠完全反应,其核磁共振氢谱显示只有两种不同环境的H,试确定该有机物的结构简式为____________。
(8分)填写下列空白:
(1)烃A与含氢量最高的烃B属于同系物。在光照下1体积A最多能与6体积氯气完全反应(同温同压),则A的结构式是。
(2)烃C的相对分子质量是72,C的一溴代物种数是它的同分异构体中最多的,C的名称是。
(3)芳香烃D分子中含56个电子,碳与氢元素质量比为12:1,其加聚反应的化学方程式为。
(4)分子式为C8H10的芳香烃,其苯环上的一氯代物有种。
(8分)按要求回答下列问题:
(1)的名称为___________________________;
(2)的名称为____________________________;
(3)2,4-二氯甲苯的结构简式为__________________________;
(4)某物质结构如图所示,
分子式为;
该物质可以与下列(填序号)发生反应。
A.KMnO4酸性溶液 | B.氢气 | C.溴水 | D.NaOH溶液 |
(5)中含有的官能团的名称为,。
(6)在戊烷的各种同分异构体中,核磁共振氢谱只有一个吸收峰的结构简式为_________________
(19分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为________,其分子中的CH2基团有________个;
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是________,反应③的反应类型是________,
写出反应①的产物与NaOH溶液共热的化学方程式:_______________________;
反应的化学方程式:___________________________________________。
(4)已知烯烃能发生如下反应:RCHO+R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式:___________________________________________;
(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示:苯环上的烷基(—CH3,—CH2R,—CHR2)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基],写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):______________________________。
现有四种有机化合物:
试回答:
(1)甲、乙、丁都含有的官能团的名称是________。
(2)1 mol甲、乙、丁分别与足量Na反应,生成H2最多的是________(填编号,下同)。
(3)互为同分异构体的是________。
(4)等物质的量的甲、乙、丙、丁充分燃烧,消耗氧最少的是________。
(5)丁与醋酸在催化剂作用下发生取代反应生成的酯有________种。