实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和 4molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=___________;H2的转化率w(H2)=_________________。
②该反应的平衡常数表达式K=____________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂 D.再充入1molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×10 5Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入和通入的物质有_____________;其正极的电极反应式是:_____________________。
(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。