(14分) “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1 ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1 ③
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移 mol e-。
(2)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体在正极反应,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为 。
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如右图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K= ;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)总:n(B)总= 。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是 。
A 降温 B 加压 C 使用催化剂 D 将甲醇从混合体系中分离出来
(4分)按要求填空:
(1)L层电子数为K、M层电子数之和的原子,填写微粒的结构示意图:;
(2)与Ne原子电子层结构相同的二价阴离子,填写微粒的结构示意图:;
(3)两核10电子的共价化合物的电子式:;
(4)在1~18号元素中,气态氢化物的水溶液呈碱性的化合物的化学式
(4分)在下列化合物中:H2O、Na2O、I2、、NaCl、、KOH、CO2、NH4Cl、Na2O2,请填空:
(1)只由非金属组成的离子化合物是,
(2)含有极性共价键的离子化合物是,
(3)只含有非极性共价键的是,
(4)既有离子键又有非极性键的化合物是。
氧族元素位于周期表中族,它们的最外层电子数为,该族元素随着核电荷数的递增,半径逐渐,非金属性逐渐。
(3分)检验SO42-应向被测溶液中先加入适量的______,如果无明显变化,再滴入___溶液,观察到有______生成,可判断原溶液中含有SO42-。
(16分)宇航员佩戴头盔的盔壳由聚碳酸酯制成,具有隔音、隔热、防碰撞、减震性好、质量小等特点。已知:苯酚分子中与酚羟基直接相连的碳原子的邻、对位上的氢原子有很好的反应活性,易跟某些含羰基的化合物R—C O—R′(R、R′代表烷基或H原子)。发生缩合反应生成新的有机物和水。苯酚还能发生如下反应生成有机酸酯:
+HCl
下图是合成聚碳酸酯的过程(反应条件和部分产物未写出):
请写出:
(1)X的结构简式。
O
(2)在一定条件下X与Cl—C—Cl 反应合成聚碳酸酯的化学方程式
。
(3)X和浓溴水反应时,1molX最多能消耗Br2mol。
(4)与乙酸苯酚酯分子式相同,分子中含有苯环且属于酯的其它可能的结构简式。