(10分)如图所示:已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH 2K2CO3+6H2O
(1)请回答图中甲、乙两池的名称。甲池是 装置,乙池是 装置。
(2)B(石墨)电极的名称是 。在图中标明电子移动的方向。
(3)通入O2的电极的电极反应式是 。
(4)乙池中反应的化学方程式为 。
(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)
工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)+Q
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 | B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的平均相对分子质量不变 | D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温;b.加入催化剂;c.增加CO的浓度;d.加入H2加压;e.加入惰性气体加压;f.分离出甲醇
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由:___________________________________________________。
铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。根据题意完成下列填空:
(1)若向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸,可以看到溶液逐渐变黄。为检验最后溶液中是否还有亚铁离子剩余,可以_____________________________________________;向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式。
(2)向FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加H2O2,溶液变红,继续滴加H2O2,红色逐渐褪去,且有气泡产生。呈红色的物质是(写化学式)。
已知:11H2O2+2SCN—→2SO42—+2CO2↑+ N2↑+10H2O +2H+若生成1mol N2,H2O2和SCN—的反应中转移电子物质的量是mol。
(3)由以上实验,推断Fe2+、S2—和SCN—的还原性强弱(按从强到弱顺序排列)。
(4)向FeCl3溶液中加入KOH溶液至过量,微热,再通入Cl2,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:K2FeO4)。写出此过程的离子方程式、配平并标出电子转移的数目和方向。
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等
J |
||||
R |
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量(电离能)如下表所示,
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
…… |
|
电离能(kJ/mol) |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
…… |
(1)M的电子排布式为________;元素T在周期表中的位置为________。
(2)J和氢能形成多种化合物,其中分子成直线型的,且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾,反应的化学方程式为_________________。
(4)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
(5)能源材料已成为当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石
化合物A(分子式为C6H6O)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。A的有关转化反应如下(部分反应条件略去):
已知:①
②(R表示烃基,R′和R″表示烃基或氢)
(1)写出A的结构简式:。
(2)G是常用指示剂酚酞。写出G中含氧官能团的名称:和。
(3)某化合物是E的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式:、。(两种)
(4)F和D互为同分异构体。写出反应E→F的化学方程式。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以A和HCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
喹硫平可用于精神疾病的治疗,其结构为:
()2·
,它的合成路线如下:
已知:(Ⅰ)反应①为取代反应;(Ⅱ)A的系统命名为1,4-二溴―2―丁烯。
请回答下列问题:
(1)反应①的产物中除硫醚键(-S-)外,还含有的官能团名称为,。
(2)反应③的类型是反应,反应⑤的目的是。
(3)写出反应④的化学方程式。
(4)物质B的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有种。
(5)已知:-SH的性质与-OH相似。
物质一定条件下形成聚合物的结构简式为。