CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
⑴250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= 。
⑵以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为 。
⑶以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式: 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。
(16分)根据下图,回答问题。
(1)有机物的名称: B._________ F.___________,E中所含官能团的名称_________。
(2)有机物的结构简式:C.____ ____,G.____ ____。
(3)反应D®E的化学方程式是 .
(4)A®B的反应类型属于 。
(5)写出实验室制取A的化学方程式 。
有A、B两种烃,它们的组成相同,都约含85.7%的碳,烃A对氢气的相对密度是28;烃B式量比空气的平均式量稍小,且实验式与A相同,烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色,根据以上实验事实回答问题。
(1)推断A、B两烃的化学式。A;B。
(2)A、B中(填A或B)共有四种同分异构体,同分异构体的名称是。
(3)写出B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式:。
(一)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。
(二)有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号)。
①由乙炔制氯乙烯
②乙烷在空气中燃烧
③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤由乙烯制聚乙烯
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应
⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热
⑧溴乙烷+和氢氧化钠溶液共热
其中属于取代反应的是;属于氧化反应的是.;属于加成反应的是;属消去反应的是________;属于聚合反应的是______。
下列各组物质中互为同位素的是,互为同素异形体的是,互为同分异构体的是,属于同一种物质的是。(填序号)
①CH3CH2OH和CH3OCH3
②D和T
③16O2和18O2
④干冰和CO2
⑤白磷和红磷
⑥H2O和H2O2
⑦
(12分)Co、Cu、Zn都是过渡元素,可作为中心原子形成多种配合物
(1)下列不能作为配合物配位体的是( )
A.H2O | B.NH3 | C.CH4 | D.Cl- |
(2)用氢键表示式写出氨水中NH3分子与水分子间形成的可能存在的氢键。
(3)Cu元素可形成[Cu(NH3)4]SO4,其中存在的化学键类型有_____(填序号)。
①配位键 ②金属键 ③极性共价键 ④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
(4)若[Cu(H2O)4]2+具有对称的空间构型,且当其中的两个NH3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(H2O4]2+的空间构型为______(填字母)。
a.平面正方形b.正四面体c.三角锥型d.V形
在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量,先出现蓝色沉淀,最后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式:___________________;
(5)把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,再继续加氨水,使之生成 [Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种的组成可用CoCl3·5NH3表示,把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。请写出表示此配合物结构的结构简式:_________。