为了测定有机物A的组成和结构,称取A样品5.3 g,使其完全燃烧,将生成物先后通过过量的无水CaCl2和碱石灰,两者分别增重 4.5g 和 17.6g(设生成物完全被吸收)。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为106。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为l:2:2:2:3,如图2所示:
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图3所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是 。
a.A的相对分子质量 b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为 。
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min |
n(CO)/mol |
n (H2O)/ mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.20 |
|
t2 |
0.80 |
依据题意回答下列问题:
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)= mol。
(3)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g) 、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则此时该反应v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是 、 (写出两种)。
(6)若该容器绝热体积不变,不能判断反应达到平衡的是 。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
甲醇是一种可再生能源,在日常生活中有着广泛的应用.工业上用CO生产燃料甲醇,如:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.
请回答下列问题:
(1)图1表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系.下列有关催化剂的说法不正确是
A.降低分子的能量 | B.增加了活化分子数 |
C.提高了活化分子百分数 | D.增加了单位体积内的活化分子数 |
(2)从反应开始到建立平衡,该过程中释放 kJ热量.
(3)在T2℃下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡状态时,测得c(CO)=0.2mol•L﹣1,则CO的转化率为 .
(4)如图3为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如.电池总反应为2CH3OH+3O2⇌2CO2+4H2O.在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高.温度升高_____________(填:“有利于”或“不利于”)电池将化学能转化为电能.该装置中___________(填:“a”或“b”)为电池的负极,该电极反应式为 .
氯元素是生产生活中常见的非金属元素。
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式 ;不直接用Cl2作漂白剂的原因是 (写出两条)。
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是 (填字母序号)。
a.臭氧 b.NH3 c.明矾 d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是 和 。
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是 。
③已知:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH1 = -196.46 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH2 = -285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH3 = -184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式: 。
在如图所示的量热计中,将100mL0.50mol·L CH3COOH溶液 与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1℃所需的热量)是150.5J·℃-1,生成溶液的比热容为4.184J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似为1g·mL-1.实验中某同学计算中和热,记录数据如下:
实验序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
醋酸溶液 |
氢氧化钠溶液 |
混合溶液 |
|
1 |
25.0 |
25.1 |
27.8 |
2 |
25.1 |
25.3 |
27.9 |
3 |
25.2 |
25.5 |
28.0 |
(1)试求CH3COOH的中和热△H 。
(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ·mol-1,则请你分析在(1)中测得的实验值偏差可能的原因 。
(3)实验中NaOH过量的目的是 。
(4)CH3COOH的中和热与盐酸的中和热绝对值相比, 的较大,原因是 。
A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同。(已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0)
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是vA__________vB(填“>”、“<”或“=”);若打开活塞K2,气球B将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)关闭活塞K2,若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率αA将____________(填“增大”、“减小”或“不变”);若分别通入等量的氖气,则达到平衡时,A中NO2的转化率将____________,B中NO2的转化率将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,__________中的颜色较深。