某有机物A在氧气中充分燃烧只生成CO2和H2O,实验测定A
中C、H、O的质量比为6:1:8,则A的实验式为 ;质谱图表明A的相对分子质量为60,则A的分子式为_________________。
(1) 若足量A与Na2CO3反应产生CO2,此反应的化学方程式为:(有机物要求写结构简式)_____________________________________________;
(2) 若A能发生银镜反应,则其结构简式可能是:_______________、__________________。
(4分)现有可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g);根据下图示回答:
(1)左图中温度t1℃t2℃(填“高于”或“低于”)
(2)该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)
(3)右图中压强 p1p2(填“>”、“<”、“=”)
(4)反应式中(m +n)(p +q)(填“>”、“<”、“=”)
(本题16分)CO2和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol-1
则a为。
(2)科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O。
制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中,负极的电极反应式为_________________________________。
② 作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,
阳极的电极反应式是:_____________________________________。
(3)利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g),ΔH=-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是.
A低温高压 B加入催化剂 C体积不变充入氦气
D增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
(4)CH3OCH3也可由CH3OH合成。已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g),在某温度下,在1L密闭容器中加入CH3OH ,反应到10分钟时达到平衡,此时测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.01 |
0.2 |
0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) = 。
②该温度下的平衡常数为。
③若平衡后,再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3,此时正、逆反应速率的大小:v正v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
(本题16分)为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O ![]() |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-7 |
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、稀硝酸
方案:。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
实验内容 |
实验现象 |
甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式:。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:。
(本题16分) 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题:
(1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830 ℃时,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有______(选填字母)
A |
B |
C |
D |
|
n(CO2)/mol |
3 |
1 |
0 |
1 |
n(H2)/mol |
2 |
1 |
0 |
1 |
n(CO)/mol |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
n(H2O)/mol |
5 |
2 |
3 |
2 |
(4)在830 ℃时,在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时,CO的转化率是__________。
(本题16分)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池。一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+,再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3。其电解制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。右图为电解装置示意图,电解池两极用阳离子交换膜隔开。请回答下列问题:
(1)该电解池的阳极材料可选用________(填序号)
A.铁 | B.Cu | C.石墨 | D.镍 |
(2)加放适量硫酸钠的作用是:_______________________________________________
(3)电解过程中,阴极附近溶液的pH_____,阳极附近溶液的pH_____(填“升高”、“不变”、“降低”)。
(4)写出Ni2+转化为Ni3+的离子方程式:_______________________________________
(5)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2。
写出下列电极反应式:
①放电时的正极:___________________________________________________________
②充电时的阴极:___________________________________________________________
(6)电池充电时,电池的负极应接外电源的_____________(填正极或负极)