(14分) (1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________________________________
______________________________________________________________________。
②ΔH2=__________kJ·mol-1。
③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A.电解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O(g)
2H2+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2O(g)
CO+3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即
图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
| 温度/℃ |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 平衡常数 |
667 |
13 |
1.9×10-2 |
2.4×10-4 |
1×10-5 |
A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0
C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高
海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式)_________________________。
(2)①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法,即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是____________________,电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________________。
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2O
MgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是__________。
(3)苦卤中通入Cl2已经置换出Br2,为什么吹出后用SO2吸收转化为Br-再用Cl2置换______________,由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为________。
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出。该反应的离子方程式是_________________;最后再用H2SO4处理得到Br2,该反应的离子方程式是__________________。
(9分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
(1)环戊二烯分子中最多有个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为,其分子中的-CH2-基团有个;
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是, 反应②的反应试剂和反应条件,反应④的反应类型是;
(4)已知烯烃能发生反应:
请写出下列反应产物的结构简式:
。
有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如:
(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①、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(只写三种):
______________________________。
下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是____________。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______(填元素符号),判断的实验依据是_______(写出一种)。
在原子序数1—18号元素中,按要求用合适的化学用语填空
(1)与水反应最剧烈的金属是_____________。
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
(3)原子半径最小的元素是_____________。
(4)气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
(5)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
(6)电子数为10的分子(写5个)