(1)题每空1分,其余每空2分,共12分)物质A是化合物,B、C、D、K都是单质,反应②~⑤都是常见的工业生产的反应,各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示:
请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式:B ; C ; D ;
K ;G ;J 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①H+E(溶液)→M 。
②I溶于G 。
(3)在通常状况下,若1 g C气体在B气体中燃烧生成H气体时放出92.3 kJ热量,则2 mol H气体完全分解生成C气体和B气体的热化学方程式为
。
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
化学方程式 |
焓变△H/kJ·mol-1 |
|
甲烷氧化 |
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) |
△H1=-802.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) |
△H2=-322.0 |
|
蒸气重整 |
CH4(g)+H2O (g)=CO(g)+3H2(g) |
△H3=+206.2 |
CH4(g)+2H2O (g)=CO2(g)+4H2(g) |
△H4=+165.0 |
(1)已知反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=_______________ kJ·mol-1。
(2)反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)化学平衡常数表达式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如表一:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
从上表可以推断:此反应是_______________ (填“吸”、“放”)热反应。
(3)在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mo1,则达到平衡后CO的转化率为_____。
(4)CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。向容积均为1L的a, b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图。
对图进行分析,从a到c段曲线变化特点看,温度升高甲醇体积分数增高的原因可能是:______________;将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有_______。
利用碳-碳偶联反应合成新物质是有机合成的研究热点之一,如:
化合物Ⅰ可以由以下合成路线获得:
(1)化合物Ⅱ的分子式为__________________。1mol Ⅱ最多能与________molH2反应。
(2)化合物Ⅳ生成化合物Ⅴ的化学方程式为_____________;(注明反应条件)
化合物Ⅲ与NaOH水溶液共热的化学方程式为_____________。(注明反应条件)
(3)化合物Ⅵ是化合物Ⅲ的一种同分异构体,其苯环上只有一种取代基,Ⅵ的催化氧化产物Ⅶ能发生银镜反应。VI的结构简式为_____________,Ⅶ的结构简式为_____________。
(4)有机物 与BrMgCH2(CH2)2CH2MgBr在一定条件下按物质的量2:1发生类似反应①的反应,生成的有机化合物M(分子式为C18H22)的结构简式为____________________。
【化学-有机化学基础】(13分)某科研小组通过以下路线合成某种药物F:
已知:
①已知同一个碳原子上连有两个羟基是不稳定的,易失去水形成羰基;
②A、B核磁共振氢谱表明分子中均有4种化学环境的氢,峰面积之比分别为1:2:2:1、2:2:2:1;
③。
(1)下列关于D的说法正确的是 (填序号)。
a.属于芳香族化合物 b.既能与金属钠反应也能与氢氧化钠反应
c.属于苯酚的同系物 d.D在一定条件下也能转化为C
(2)C的分子中的官能团名称为_______________。F的结构简式为_______________。
(3)检验B分子中官能团的化学试剂为_______________________。
(4)生成A的化学方程式为__________,反应类型是__________。
(5)E有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有_____种。
①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色;②属于酯类;③能发生银镜反应
【化学-物质结构与性质】 (13分)
A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,均位于元素周期表前四周期。已知A原子核外有三个未成对电子;A与B形成的一种化合物常温下是红棕色气体;C单质的熔点在同周期单质中最高;D是前四周期中金属性最强的元素;E元素最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)C的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 (填“高”或“低”),理由是 。
(3)AB2—的VSEPR模型是 ,中心原子的杂化类型是 。
(4)基态D+离子的核外电子排布式是 。
(5)已知B、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为_______,乙为____________;高温时,甲易转化为乙的原因为__________________。
CO、NO、SO2都是常见的大气污染物,运用化学反应原理知识研究如何利用CO、NO、SO2等污染物有重要意义。
(1)科学家正在研究利用催化技术将NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+ N2ΔH
已知在密闭容器中充入3molCO和2molNO保持温度和容积不变在一定条件下发生上述反应。
①下列措施中能够增大上述生成氮气反应的速率的是_________(填写序号)。
a.使用高效催化剂 b.充入适量的氦气增大体系压强
c.升高反应温度d.不断将氮气从反应混合物中分离出来
②下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.每消耗1molCO的同时消耗1molCO2
B.混合气体的密度保持不变
C.υ正(NO)=υ逆(N2)
D.容器中CO、NO的体积之比保持不变
③氢气的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。A、C两点的平衡常数K(A)_______K(C)(填“>”、“=”或“<”,下同);由图判断ΔH _____0。
(2)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式__________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如右图 所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式____________。
(3)25℃,用100ml0.1mol/L的氢氧化钠溶液吸收SO2。当溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)时,溶液显____性(填“酸”、“中”或“碱”),溶液中c(HSO3—)=_____mol/L。(已知该温度下H2SO3的电离常数:Ka1=1.0×10-2 mol/L,Ka2=2.0×10-7 mol/L)