1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氢层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线,保护地球上的生物。氟里昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应为:O3O2+O Cl+O3―→ClO+O2 ClO+O―→Cl+O2 总反应:2O3―→3O2
(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是( )
A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
(2)O3和O2是( )
A.同分异构体 B.同系物
C. 氧的同素异形体 D.氧的同位素
工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH
图1 (图中表示生成1mol物质时的能量)图2
(1)根据图1请写出合成甲醇的热化学方程式
(2)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如上图2。t1时改变了某种条件,改变的条件可能是。
(3)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)。
A.2v(H2)(逆) =v(CO)(正) | 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 |
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
(4)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为。若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH,判断平衡移动的方向是(“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);与原平衡相比,CO的物质的量浓度(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见图)。A物质的化学式是_________;该原电池的负极反应式可表示为。
为了减少温室气体排放,目前工业上采用CO2与H2在催化剂作用下反应制备重要化工原料CH3OH的工艺:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)。为了探究其反应原理进行如下实验,在2L恒容的密闭容器内250℃条件下,测得n(CO2)随时间的变化情况如下表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(CO2)(mol) |
0.40 |
0.35 |
0.31 |
0.30 |
0.30 |
0.30 |
根据题目回答下列问题:
(1)0~3 s内用H2表示的平均反应速率是____________;
(2)平衡时CO2的转化率是____________。
(3)能说明反应已达平衡状态的是____________。
A.υ(H2)=3υ(CO2)B.容器内压强保持不变
C.υ逆(CO2)=υ正(CH3OH)D.容器内密度保持不变
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有 _________。
A.及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大CO2浓度
用系统命名方法命名下列各有机化合物
(1) (CH3)2CHCH(CH3)2 ______________________________;
(2)______________________________;
有机物A为链烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如下图所示,其中A、B的结构中均含有2个—CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰。
请回答:
(1)A的分子式为;
(2)B中所含的官能团为;C的结构简式为:
(3)I的反应类型为;
(4)写出反应Ⅰ的化学方程式:;
(5)请任写两种A的同分异构体的结构简式:
(6)A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个—CH3,它们的结构简式为
和。
在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s) C(mol/L) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
C(N2O4) |
0.20 |
a |
0.10 |
c |
d |
e |
C(NO2) |
0.00 |
0.12 |
b |
0.22 |
0.22 |
0.22 |
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。
请回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为,正反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)20s时,N2O4的的浓度为mol/L,0~20s内N2O4的平均反应速率为。
(3)在80℃时该反应的平衡常数K值为(保留2位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时。
A、N2O4的转化率越高 B、NO2的产量越大
C、N2O4与NO2的浓度之比越大 D、正反应进行的程度越大