欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
__C+__K2Cr2O7+__ →__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是 _______;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 | B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 | D.使用高效催化剂 |
②已知: △H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ;
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K = 。
下图中的每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中X为酸式盐,A是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,C是能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝的无色气体,请回答:
(1)写出A的电子式。干燥C所用药品是。
(2)X形成的化合物为化合物(填“离子”或“共价”);检验X 中阳离子的方法是。
(3)写出反应的化学方程式
C→E:
F→G:
(4)X与足量烧碱反应的离子方程式。
(4分)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=mol。
(2)B的平均反应速率v(B)=mol/(L·min)。(3)x的值为。
下列反应中,
属于放热反应的是,属于吸热反应的是
①甲烷在空气中燃烧②生石灰与水作用制熟石灰③碳和二氧化碳化合生成CO
④酸与碱中和反应⑤加热KClO3和MnO2的混合物制O2⑥将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合
有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如下图所示,其中B、D、E的结构中均含有2个—CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰。
请回答:
(1)D的分子式为;
(2)B中所含官能团的名称为;
(3)Ⅲ的反应类型为(填字母序号);
a.还原反应 b.加成反应 c.氧化反应 d.消去反应
(4)C和E可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物,该反应的化学方程式为;
(5)A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个—CH3,它们的结构简式为
和
(6)E有多种同分异构体,其中一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为。
有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。
(2)苯的同系物与卤素单质混合,若在光照条件下,侧链上氢原子被卤素原子取代;若在催化剂作用
下,苯环上的氢原子被卤素原子取代。工业上利用上述信息,按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为____________________________________。
(2)反应③、⑤的反应类型分别为___________________、___________.。
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):_______________。
(4)工业生产中,中间产物A须经反应③④⑤得D,而不采取直接转化为D的方法,其原因是________________________。
(5)这种香料具有多种同分异构体,其中某些物质有下列特征:①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色 ②分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的物质可能的结构简式(只写两种):________________________________________________________