(16分)化学反应的能量变化、速率、限度是化学研究的重要内容。
(1)有关研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH,但测定实验难进行。设计下图可计算得到:
①ΔH 0(填>、<或=)
②ΔH =
(用图中其它反应的反应热表示)
(2)甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它们的一些性质如下:
| 物质 |
HCOOH |
CH3OH |
HCOOCH3 |
| 主要 性质 |
无色液体,与水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) |
无色液体,与水互溶 |
无色液体,在水中溶解度小,与醇互溶 |
工业制备甲酸原理:HCOOCH3(l) + H2O(l)
HCOOH(l) + CH3OH(l),反应吸热,但焓变的值很小。常温常压下,水解反应速率和平衡常数都较小。
①工业生产中,反应起始,在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇,从反应速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇对甲酸甲酯水解的影响。
甲醇: 。
甲酸: 。
某小组通过试验研究反应HCOOCH3转化率随时间变化的趋势,在温度T1下,采用酯水比为1:2进行实验,测得平衡是HCOOCH3的转化率为25%。
②预测HCOOCH3转化率随时间的变化趋势并画图表示。
③该反应在温度T1下的平衡常数K= 。
(保留两位有效数字)
(3)HCOOH成为质子膜燃料电池的燃料有很好的发展前景。
写出该燃料电池的电极反应式:
。
新合成的一种烃,其碳架呈正三棱柱(如图所示)
(1)写出该烃的分子式_____________________________。
(2)该烃的一氯代物是否有同分异构体?_______。(填“是”或“否”)
(3)该烃的二氯取代物有_________________种。
(4)该烃的同分异构体有多种,其中一种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2的CCl4溶液褪色,但在一定条件下能跟溴发生取代反应,和H2能发生加成反应,这种同分异构体的结构简式是_______________________________。
短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有右图转化关系(反应条件略去),已知:
a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b.甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是_______________________。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲。
①在图中方框内绘出收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是____________________。(填写化学式)
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)_________________________。
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是__________。
某高分子材料的结构如右图,则其对应的单体的结构简式为:______________________,______________________。
组成一种原电池如图所示。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡______(填“亮”做①题,填“不亮”做②题)
。
①若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:____________________;
Al电极上发生的反应为:___________________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡_____(填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Al电极上发生的反应为:_____________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________________。
已知A是一种分子量为28的气态烃,现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如下图所示。
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是、。
(3)物质B可以被直接氧化为D,需要加入的试剂是。
(4)写出下列反应的化学方程式:
①;反应类型:。
④。反应类型:。