碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下,可由甲醇和CO2直接合成DMC:CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
(1)已知25℃时,甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2,则上述反应在25℃时的焓变△H3=_____。
(2)根据反应温度对TON的影响图(下左图)判断该反应的焓变△H________0(填“>”、“=”或“<”),理由是________________________________。
(3)根据反应时间对TON的影响图(上右图),已知溶液总体积10mL,反应起始时甲醇0.25mol,催化剂0.6×10—5 mol,计算该温度下,4~7 h内DMC的平均反应速率:________;计算10 h时,甲醇的转化率:________。
(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(下图),判断下列说法正确的是___ __。
a. 由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b. 在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON
c. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高
d. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,DMC的产率反而急剧下降
某火电厂的脱硫尾气通入饱和K2CO3溶液吸收池后,经分解池制得纯净的CO2,再在合成塔与H2反应生成甲醇。其工艺艺流程示意图如下:
(1)吸收池中饱和K2CO3溶液吸收CO2的离子方程式是 。
(2)流程示意图中循环使用的物质是 。
(3)300℃时,合成塔中的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在密闭条件下,下列示意图能说明反应进行到t1时刻时达到平衡状态的是 (填字母序号)
(4)利用合成塔中失活后的铬锌触媒可制得含有Cl- 和CrO42- 的溶液,其浓度均为0.01mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO3溶液时,首先产生沉淀的阴离子是(已知:Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12)
(5)合成塔中失活的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下,该电池的总反应为:Zn(s) +2MnO2(s) +H2O(l) = Zn(OH)2(s) +Mn2O3(s) ,该电池正极的电极反应式是。若用电池电解(惰性电极)足量的Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液,电解过程中阴极的现象是。
A的分子式为C2H6O2,以A为原料,按下图所示流程合成一种常用的光敏高分子材料G,其结构简式为:。
已知:①—CH2OH+—CH2OH—CH2OCH2—+H2O
②+
+H2O
请回答下列问题:
(1)A的名称是:F—→G的反应类型是
B的核磁共振氢谱上共有种吸收峰。
C的结构简式是 。
A—→B的化学方程式是。
B+D—→E的化学方程式是 。
写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式:
①属于酯类且苯环上只有一个取代基②除苯环外不再含其他环状结构
X、Y、Z、W、R.均为前四周期元素且原子序数依次增大,X的基态原子核外有7种不同运动状态的电子,Y原子最外层有2对成对电子,Z的原子序数为Y的原子序数的2倍,W3+的基态离子3d轨道为半充满状态,R的氢氧化物悬浊液可用于检验葡萄糖的存在。
请回答下列问题:
(1)X2分子中σ键和π键数目比是。
(2)R的晶胞结构如右图所示,该晶胞中所含的原子个数是。
(3)下列有关X、Y、W的说法正确的是。
①X的第一电离能在同族元素中最小
②常温下,Y的氢化物分子间存在氢键
③XY3-中X的杂化轨道类型为sp3 杂化
④W属于d区的元素
(4) 将X的气态氢化物的水溶液滴入R的氢氧化物悬浊液中,可得深蓝色溶液,该反应的离子方程是。
(5)将Na2Y2与W2+的硫酸盐按物质的量之比为1:1混合并投入水中,溶液中出现红褐色沉淀并有无色气体产生,该反应的离子方程式是。
醇酸树脂是一种成膜性好的树脂,下面是一种醇酸树脂的合成线路:
已知:
(1)反应①的化学方程式是。
(2)写出B的结构简式是。
(3)反应④的化学方程式为是。
(4)反应⑤的化学方程式是。
(5)下列说法正确的是(填字母)。
a.B存在顺反异构
b.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2 mol Ag
c.F能与NaHCO3反应产生CO2
d.丁烷、1-丙醇和D中沸点最高的为丁烷
(6)写出符合下列条件的与互为同分异构体的结构简式 。
a.能与浓溴水反应生成白色沉淀
b.苯环上一氯代物有两种
c.能发生消去反应
A、B、C、D、E为前四周期元素,原子序数依次增大。基态A原子的核外电子占据4个原子轨道;B与C同主族,大气平流层中单质B3浓度减少会致人患皮肤癌增加;D是前四周期元素中第一电离能最小的元素;E的合金是当今用量最大的合金。
(1)E2+的核外电子排布式为。
(2)CB32-型是(用文字描述);其中心原子的杂化轨道类型为。
(3)根据等电子原理,AB分子的电子式为;其中σ键与π键之比为。
(4)[E(H2O)6]3+内E3+与H2O间的作用力为。
(5)D2C的晶胞结构与CaF2晶胞(如图)相似,则Y应为(填离子符号);D2C的熔点比CaF2熔点(填“高”、“低”或“无法比较”)。