我国《车用燃料甲醇国家标准》的实施拉开了车用燃料低碳革命的大幕,一些省市正在陆续试点与推广使用甲醇汽油。甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下发生如下反应制得:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)。图I、图Ⅱ是关于该反应进行情况的图示。
请根据图示回答下列问题:
(1)图I是反应时CO和CH3OH的浓度随时间的变化情况,从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=_______________。
(2)图Ⅱ表示该反应进行过程中能量的变化,曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,在图Ⅱ中画出使用催化剂后的能量变化曲线b。
(3)写出该反应的热化学方程式 。
(4)该反应的平衡常数K的表达式为 ;当温度升高时,该平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)恒容条件下,下列措施中能使增大的有 。
A.升高温度 B.充人He气
C.再充入1molCO和2molH2 D.使用催化剂
(6)在恒温条件下,保持CO浓度不变,扩大容器体积,则平衡 (填“逆向移动”、“正向移动”、“不移动”)
(7)在温度、容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投料,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
投料量 |
1mol CO 、2mol H2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
CH3OH的浓度(mol·L-1) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
吸收Q3kJ |
体系压强(Pa) |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
则下列关系正确的是
A.c1= c2 B.Q3= 2Q2 C.2 P1<P3
D.α1+α2=1 E.2α2=α3
F.该反应若生成1molCH3OH放出的热量为(Q1+ Q2)kJ
(8)若在一体积可变的密闭容器中充入1mol CO、2mol H2和1molCH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是
(9分)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构
简式如下:
(提示:环丁烷“”可简写成“
”)
(1)A的分子式是
(2)A与Br2的CCl4溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)____________________________(3)A与NaOH溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)
(4)A在浓H2SO4作用下加热可得到B(B的结构简式为HO-- COOH),则B中既含有酚羟基又含有酯基的同分异构体共有______种,写出任意一种的结构简式
(4分)有5种烃:甲烷、乙炔、苯、环己烷、甲苯,分别取一定量的这些烃,完全燃烧后生成m mol CO2和n mol H2O。则:
(1)当m=n时,该烃是。(2)当m=2n时, 该烃是。
(3)当2m=n时,该烃是。 (4)当4m=7n时,该烃是。
短周期中的A、B、C、D、E 5种元素,原子序数依次增大,A、D同主族;A、B的原子序数之和等于C的原子序数;C2−离子与D+离子的核外电子数相等;B原子与D+离子的核外电子数之和等于E原子的核外电子数,且D、E两元素能形成微粒个数比为1︰1的离子化合物。
(1)E元素的离子结构示意图为________。
(2)A与B元素、A与C元素均可构成18电子的分子,其化学式分别为______、_______。
(3)A、B、C、D、中的任意三种元素可组成多种化合物,X和Y是其中的两种。X和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物;将X、Y分别溶于水时,X能促进水的电离,而Y能抑制水的电离,X水溶液的pH<7,Y水溶液的pH>7。
将0.2mol·L−1的X溶液与0.1mol·L−1的Y溶液等体积混合后,溶液呈碱性。请判断:
①X的化学式为,Y的化学式为;
②混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为
。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中NO2与O2反应如下:4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g);
若已知K350℃< K300℃,则该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)。
反应达平衡后,若再通入一定量NO2,则平衡常数K将______,NO2的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)若初始时在恒容密闭容器中加入N2O5,下表为N2O5分解反应在一定温度下不同时间测得N2O5浓度的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1000 |
c(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
①写出该反应的平衡常数表达式:K=。
②1000 s内N2O5的分解速率为。
③若每有1molN2O5分解,吸收QkJ的热量,写出该分解反应的热化学方程式。
有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Cl-、I-、NO3-、SO42-、HCO3-,取该溶液进行如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙 |
溶液变红色 |
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和稀硫酸,加热 |
有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色 |
(3)取少量该溶液,加入足量 Ba(NO3)2溶液 |
有白色沉淀生成 |
(4)取(3)中上层清液,加AgNO3溶液 |
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 |
(5)取少量该溶液,加NaOH溶液 |
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解 |
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是,溶液中肯定不存在的离子是。
(2)为了进一步确定其它离子,应该补充的实验及应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称。不必写详细操作步骤)
(3)写出步骤(5)再当NaOH过量时沉淀部分溶解的离子反应方程式