2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②该反应的平衡常数表达式K= 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO2和3 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:___________________________________________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入或通入的物质有__________ _____;其正极的电极反应式是:_____________________________________。
下列五种物质中,①Ar②③金刚石④
,⑤NaOH只存在共价键的是,只存在离子键的是,既存在离子键又存在共价键的是,不存在化学键的是。属于共价化合物的是属于离子化合物的是。
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如下:
常温下生成氢氧化物沉淀的pH数据:
物质 |
开始沉淀时的pH |
沉淀完全时的pH |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
回答下列问题:
(1)加入NaClO后产生少量红褐色沉淀。写出加入NaClO后发生的离子反应方程式:_____________________。
(2)为尽量除去杂质,用NaOH调节pH。当溶液pH为________时,停止加入NaOH。
(3)流程图中操作X是_______________。
(4)加入Na2CO3后,加水煮沸的化学方程式为_________________________________。向除去Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子后的滤液中改加Na2CO3,而不继续加入NaOH,你认为可能的原因是___________________ __。
“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一,CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有(填字母编号)。
a.采用节能技术,减少化石燃料的用量 b.鼓励乘坐公交车出行,倡导低碳生活
c.利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
(2)另一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l) =C2H4(g)+3O2(g)
ΔH=+1411.0 kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l) = C2H5OH(1)+3O2(g)错误!未找到引用源。ΔH=+1366.8 kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是。
(3)在一定条件下,6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
![]() n(H2)/n(CO2) |
500 |
600 |
700 |
800 |
1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
2 |
60 |
43 |
28 |
15 |
3 |
83 |
62 |
37 |
22 |
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②该反应的正反应为(填“吸热”或“放热”)反应。
③在答卷的坐标系中作图,说明压强由p1增大到p2时,压强对该反应化学平衡的影响(图中纵坐标所表示的物理量需自己定义)。
(16分)氟苯水杨酸(diflunisal)是一种新型的水杨酸类消炎解热镇痛良药,具有强效、长效、低毒等特点。一种可行的合成路线如下(催化剂及溶剂等已省去):
试回答下列问题:
(1)有关氟苯水杨酸的下列说法正确的是(选填序号)。
A.分子中只含两种官能团
B.分子中所有原子可以处于同一平面
C.1mol氟苯水杨酸与足量的碳酸氢钠溶液反应,可生成2molCO2
D.在一定pH条件下,氟苯水杨酸遇FeCl3溶液能发生显色反应
(2)图中有机物(A)为2,4-二氟苯胺,它有多种同分异构体,其中含有苯环和氨基结构的异构体(不含本身)有种。
(3)上述反应中属于取代反应的有:(选填序号:①②③④)。
(4)反应②的方程式为:。
X、Y都是芳香族化合物,均为常见食用香精,广泛用于化妆品、糖果及调味品中。1mol X水解得到1 molY和1mol CH3CH2OH,X、Y的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O。且x分子中碳和氢元素总的质量百分含量约为81.8%。
(1)1个Y分子中应该有个氧原子。
(2)X的分子式是。
(3)G和X互为同分异构体,且具有相同的官能团,用芳香烃A合成G路线如下:
①写出A的结构简式。
②E→F的反应类型是反应,该反应的化学方程式为。
③写出所有符合下列条件的F的同分异构体的结构简式:。
i.分子内除了苯环无其他环境结构,且苯环上有2个对位取代基。
ii.一定条件下,该物质既能与银氨溶液发生银镜反应也能和FeCl3溶液发生显色反应。