(8分)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2OCO+3H2
(2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图所示。
①从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是____________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数:
温度/℃ |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
平衡常数 |
667 |
13 |
1.9×10-2 |
2.4×10-4 |
1×10-5 |
下列说法正确的是_____。
A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应△S<0
C.在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5Mpa)和250℃,是因为此条件下,原料气转化率最高
(12分)
(1)以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可以构成燃料电池。该电池的负极反应式为。
(2)用如图所示装置进行电解①若A、B均为石墨电极,C为足量CuS04溶液,则电解的总反应方程式为。
电解一段时间后,取出电极,向电解液中加入适量的(填化学式)可使C溶液恢复到电解前的成分和浓度。
②若A、B均为铂电极,C为Na2SO4溶液(含酚酞),电解一段时间后,(填“A”或“B”)极附近显红色;将电极取出,搅拌使溶液混合均匀,测得溶液的pH 7(填“<”、“=”或“>”)。
③若A、B为同一材料的电极,C为CuCl2溶液,电解过程中CuCl2溶液的浓度始终保持不变,则A、B为(填化学式)电极;当电路中有0.04 mol电子通过时,阴极增重() g。
(8分)
I已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol
(1)氢气的燃烧热△H=kJ/mol
(2)燃烧2gH2生成水蒸气,放出的热量为kJ。
Ⅱ把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量:
途径1:直接燃烧
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=E1 ①
途径2:先制成水煤气,再燃烧水煤气
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=E2 ②
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)△H=E3 ③
CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)△H=E4 ④
请回答:
(1)上述四个热化学方程式中哪个反应△H >0?(填序号)
(2)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是
(填选项字母)。
A.途径1比途径2多 B.途径1比途径2少 C.途径1与途径2在理论上相同
(3)根据能量守恒定律,E1、E2、E3、E4之间的关系为.
某可降解塑料的单体为A,经测定A的相对分子质量在90~120之间,其中含碳的质量分数为46.2%,含氢的质量分数为7.7%,其余为氧。请回答下列问题:
(1)A的分子式为。
(2)1molA与足量NaHCO3反应得到22.4L(标准状况下)CO2,与足量金属钠反应,得到22.4L(标准状况下)H2;在一定条件下,A也能发生反应生成五元环,则A的结构简式为。A反应成五元环岛反应方程式为:。
(4)一定条件下A聚合成可降解塑料的化学方程式为。
糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖 ( C6H12O6)。下列说法不正确的是(填序号);
A.糖尿病人尿糖偏高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖 |
B.葡萄糖属于碳水化合物,分子可表示为 C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O |
C.葡萄糖可用于制镜工业 |
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖 |
(2)含糖类丰富的农产品通过发酵法可以制取乙醇,但随着石油化工的发展,工业上主要是以乙烯为原料,在加热、加压和有催化剂存在的条件下跟水反应生成乙醇,这种方法叫做乙烯水化法。试写出该反应的化学方程式:。
(3)烯烃加到溴水中能使溴水褪色,现将丙烯和溴水褪色后的有机物与氢氧化钠的醇溶液混合加热,又能得到一种烃类物质,该反应堆化学方程式为:
。
(4)卤代烃的一些数据如下表,分析表中数据可以得出的结论是(写出2条即可)。
烷 基 |
氟化物 |
氯化物 |
溴化物 |
碘化物 |
沸点℃ |
沸点℃ |
沸点℃ |
沸点℃ |
|
CH3— |
-78.4 |
-24.2 |
3.6 |
42.4 |
CH3—CH2— |
-37.7 |
12.3 |
38.40 |
72.3 |
CH3—CH2—CH2— |
2.5 |
46.60 |
71.0 |
102.4 |
(CH3)2—CH— |
-9.4 |
35.7 |
59.48 |
89.14 |
CH3—CH2—CH2—CH2— |
32.5 |
78.44 |
101.6 |
130.5 |
(CH3)2—CH CH2— |
16.0 |
68.7 |
91.7 |
120.4 |
(CH3)3C— |
12.1 |
52 |
73.25 |
120.8 |
某重要的香料F其合成路线有多条,其中一条合成路线如下:
(1)在(a)~(e)的反应中,属于取代反应的是。(填编号)
(2)化合物F的结构简式是。
(3)在上述转化过程中,步骤(b)的目的是。
(4)写出同时满足下列四个条件的D的两种同分异构体的结构简式。
A.该物质属于芳香族化合物 | B.该分子中有4种不同类型的氢原子 |
C.1mol该物质最多可消耗2molNaOH | D.该物质能发生银镜反应 |