(23分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)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°C |
300°C |
350°C |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断△H 0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 。
(2)在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K= (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡 (向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数 。(减小、增大、不变)
(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.恒容充入H2
E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)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.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
反应物投入量 |
1molCO、2moL H2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
|
平衡 时的 数据 |
CH3OH浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
|
体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
|
反应物转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为
A.c3>2c1 B.c1<c3<2c1 C.c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为
A.c<2|△H| B.a+b=|△H| C.c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为
A.p1=p2 B.p2<p3<2p2 C.p3>2p2
④α1、α2、α3的关系表达不正确的为
A.α1=α2 B.α3<α2 C.α1+α2="1"
已知A是来自石油的重要有机化工原料,E是具果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
(1)A的最简式为:____________,C的名称:_____________,F的结构简式:____________________________________。
(2)D分子中的官能团名称是_________________,请设计一种实验来验证D物质存在该官能团的方法是_________________________________________。
(3)写出下列反应的化学方程式并指出反应类型:③____________________________,反应类型_____________。
新合成的一种烃,其碳架呈正三棱柱(如图所示)
(1)写出该烃的分子式_____________________________。
(2)该烃的一氯代物是否有同分异构体?_______。(填“是”或“否”)
(3)该烃的二氯取代物有_________________种。
(4)该烃的同分异构体有多种,其中一种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2的CCl4溶液褪色,但在一定条件下能跟溴发生取代反应,和H2能发生加成反应,这种同分异构体的结构简式是_______________________________。
短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有右图转化关系(反应条件略去),已知:
a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b.甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是_______________________。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲。
①在图中方框内绘出收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是____________________。(填写化学式)
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)_________________________。
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是__________。
某高分子材料的结构如右图,则其对应的单体的结构简式为:______________________,______________________。
组成一种原电池如图所示。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡______(填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:____________________;
Al电极上发生的反应为:___________________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡_____(填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Al电极上发生的反应为:_____________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________________。