甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O 为原料,通过反应I和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……I。CH4的转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。
②图中的P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
③该反应的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在一定条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0 ……Ⅱ
④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充人He,使体系总压强增大 D.再充人lmol CO和3 mol H2
⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A.下表中剩余的实验条件数据: a=_ ;b=_ 。
实验编号 |
T(℃) |
n(CO)/n(H2) |
P(Mpa) |
1 |
150 |
1/3 |
0.1 |
2 |
a |
1/3 |
5 |
3 |
350 |
b |
5 |
B.根据反应Ⅱ的特点,右下图是在压强分别为0.1 MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Px = Mpa。
根据以下叙述回答。
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:
(1)为减少污染,提高燃料利用率,下列措施可以达到目的的是_______
A.城市居民不用天然气而烧煤,烧木柴
B.若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气(成份为C3H8、C4H10),应增大空气进入量或减少液化气的进入量
C.研制燃料电池
D.在农村大力发展沼气
(2)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是()
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制氢气
(3)lg 氢气燃烧时约放热142.9KJ ,而1kg汽油燃烧时放热46000KJ。氢气被分认是21世纪替代矿物燃料的理想能源。你认为氢气作为能源的两个主要优点:
____________________,______________________。
致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒就是易燃烧。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期:______>______>H2O>HF;第三周期:SiH4> PH3 >H2S>HCl。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3; H2S_____H2O; CS2_____CO2; CCl4>CF4于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8°C, CF4的沸点为-128°C,新的致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其他类似的还可以是________________。已知甲烷是正四面体结构,则CF2Cl2_____(填有或者无)同分异构体。
(4)然而,这种致冷剂造成了当今某一环境问题是破坏臭氧层,但求助于周期表中元素及化合物的__________________(填写序号)变化趋势来开发致冷剂的科学学维方法是值得借鉴的。①毒性②沸点③易燃性④水溶性⑤颜色
酿酒和造醋是古代劳动人民的智慧结晶,白酒和醋也是日常生活中常见的有机物。
(1)醋酸可用于除去水壶中的水垢,成份主要是CaCO3和Mg(OH) 2。写出醋酸与Mg(OH) 2反应的离子方程式_______________________。食盐中常加入KIO3来补碘,为验证食盐中的KIO3,可在食盐中加入醋酸,再加入KI和淀粉溶液。反应的离子方程式为____________________________。
(2)酿制米酒的过程中是米中的淀粉在酶的作用下生成葡萄糖。写出化学方程式_____________________________,然后葡萄糖在酶的作用下生成乙醇。
(3)在酿制米酒的过程中,有可能变酸,这里因为产生了醋酸。为了除去米酒中的酸味有人建议向米酒中加入红热的铅,使它与醋酸生成有甜味的醋酸铅。你认为此法是否可行_____(填行,不可行),原因是___________________________________。
有机物A(分子式C6H10O3)是合成某种隐形眼镜材料的单体,A可发生如下变化:
已知:Ⅰ.物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂;物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体。
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)隐形眼镜材料的结构简式为;
(2)B可由最简单的烯烃和某常见无机物在一定条件下经一步反应合成,则该无机物的电子式为:;
写出物质B在铜催化下与O2反应的化学方程式。
(3)写出与C具有完全相同官能团的C的同分异构体的结构简式(不包含C):
。
(4)可用下图所示方法由物质D制取乙二酸:
则合成路线中I的结构简式为:;反应条件II为:。
A为药用有机物,A存在如下图所示的转化关系。已知A在一定条件下能跟醇发生酯化反应,A分子中苯环上的两个取代基处于邻位,D能跟NaOH 溶液反应。
请回答:
(1)A转化为B、C时,涉及到的反应类型有、。
(2)E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,R能与Na反应放出H2,而Q不能。Q、R的结构简式为Q、R。
(3)D的结构简式为。
(4)写出A在加热条件下与溶液反应的化学方程式。
(5)已知:,且苯酚和乙酸在一定条件下能发生酯化反应。请选用适当物质设计一种合成方法,用邻甲基苯酚经两步反应合成有机物A,在方框中填写有机物的结构简式。