(11分)以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H =" —173.6" kJ·mol-1
(1)写出由CH3CH2OH+_____2CH3OH的热化学方程式为:__________________。
(2)在一定条件下,对于反应I:在体积恒定的密闭容器中,达到平衡的标志是__ (填字母)
a.CO2和CH3OH 浓度相等 b.H2O的百分含量保持不变
c.H2的平均反应速率为0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合气体的密度不再发生改变
f. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
如果平衡常数K值变大,该反应 (填字母)
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是 (填字母) ,
达到平衡后,想提高H2转化率的是_______________(填字母)
a、降低温度 b、补充H2 c、移去甲醇 d、加入催化剂
(3)在密闭容器中,对于反应II中,研究员以生产乙醇为研究对象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3时,测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图所示,则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是 ;表示CO2的体积分数曲线的是 。
(4)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。上图是反应:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,若催化剂的表面积S1>S2 ,在上图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
X、Y、Z、W是元素周期表中前30号元素,且原子序数依次增大。其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍 |
Y |
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2 |
Z |
Z元素的最高正价与负价代数和为6 |
W |
W基态原子未成对电子数是前30号元素中最多的 |
(1)W位于元素周期表第周期第族,其基态原子最外层有个电子。
(2)X的第一电离能比Y的(填“大”或“小”),1mol X22-中含有的键数目为。
(3)X和Y的气态氢化物中,较稳定的是(写化学式),Y的同族元素(包括Y)的最简单氢化物中沸点最低的是。
(4)写出KZY3与HZ浓溶液反应制取Z2的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目
。
(5)已知:X(s)+Y2(g)=XY2(g) ΔH 1= -393.5 kJ•mol-1
XY(g) +1/2Y2(g)=XY2(g) ΔH 2= -282.9 kJ•mol-1
则X(s)与Y2(g)反应生成XY(g)的热化学反应方程式为。
已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。A、C同主族,可形成离子化合物CA;B、D同主族,可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题:
(1)元素E在元素周期表中的位置是,其核外电子排布式为,五种元素原子半径由小到大的顺序为(用元素符号回答)。
(2)A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N,具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为;化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中,具有较高的沸点,其原因是。
(3)在上述元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是(写化学式,下同),非金属气态氢化物还原性最强的是。
(4)A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物,其水溶液呈碱性的有(写出所有化合物,用化学式表示,下同),呈酸性的有(写出所有化合物)。
(5)元素B、E的单质或两元素之间形成的化合物可作消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式)。
合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于其中任何一个组成金属的熔点。下表是一些金属熔点的数据。
金属 |
铜 |
锌 |
锡 |
铅 |
铋 |
镉 |
熔点/℃ |
1083 |
419.6 |
231.9 |
327.5 |
271.3 |
320.9 |
(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为。
(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其熔点约为。
A.20~40℃ B.60~80℃ C.230~250℃ D.300~320℃
(3)青铜器的主要成分是铜锡合金。崭新的青铜器呈土黄色。当青铜器长期埋在地下,逐渐形成了绿色的铜绿[主要成分Cu2 (OH)2CO3],从其化学式可知铜绿是铜与(填物质的化学式)长期作用的结果。
稀薄燃烧发动机具有高效、经济、环保等优点,和普通汽车发动机对比如下:
(1)根据上表的数据可知“稀薄”的含义是()
A.发动机混合气中的汽油含量低 | B.发动机混合气中的空气含量低 |
C.发动机混合气中氧气的含量低 | D.发动机混合气中氮气的含量低 |
(2)为何稀薄燃烧发动机产生的尾气中CO含量会减少?
(3)己知汽车尾气中的氮氧化物(以NOX表示)是氮气与氧气在高温下反应产生的。
试解释为何稀薄燃烧发动机产生的尾气中NOX含量也会减少?
(4)某种减少尾气中CO与NOX的方法是使用催化转换器,转换过程中发生反应的化学方程式为:CO + NOX → CO2 + N2(未配平)。若x=1.5,则化学方程式中CO2与N2的系数之比为。
乙二醇是目前市售汽车发动机防冻液的主要化学成分,能显著降低凝固点。
已知:(X代表卤素原子,R代表烃基)
利用上述信息,按以下步骤从乙烷合成乙二醇。(部分试剂和反应条件已略去)
A分子中含有一个氯原子,B的产量是一个国家石油化工水平的重要标志。
请回答下列问题:
(1)分别写出B、C的结构简式:B、C。
(2)反应①~④中属于取代反应的是_________。(填数字代号)
(3)化合物D与C互为同分异构体,D的结构简式为。
(4)试写出AB和C
乙二醇反应的化学方程式
。