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苯、甲苯是重要的芳香烃,在有机合成中有重要的广泛的用途。
(1)写出苯的结构简式 ,甲苯的结构简式 ;
(2)证明苯分子中的碳碳键不是碳碳单键和碳碳双键交替存在的共价键,而是处在碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键的事实是 ;
A、只有一种一氯苯 B、只有一种邻二氯苯
C、只有一种间二氯苯 D、只有一种对二氯苯
(3)甲苯在铁的催化作用下与液溴反应生成一溴代物主要有机产物的结构简式是
;
甲苯在光照条件下与溴蒸气反应生成一溴代物的化学方程式为
;
(4)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以,反应生成的有机物是苯甲酸,该反应的反应类型是 ,化学方程式为
;
(5)下列苯和苯的同系物中苯环上的一氯代物只有一种的是 ,
A、甲苯 B、乙苯 C、邻二甲苯 D、间二甲苯 E、对二甲苯
F、1,2,3—三甲苯 G、1,2,4—三甲苯 H、1,3,5—三甲苯
海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是。
(2)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:
(3)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
生成氢氧化物沉淀的pH
物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
Mg(OH) 2 |
9.6 |
11.1 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是。
②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是。
④步骤③需在HCl保护气中加热进行,请用化学平衡移动原理解释原因________。
③NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.1mol CO(NH2)2时消耗
NaClOg。
用CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)
(1)2CH3OH(g) + 3O2 (g) ="==" 2CO2(g) + 4H2O(g) △H= -1365.0KJ/mol
H2(g) +1/2 O2 (g) ="==" H2O(g) △H=" -241.8" KJ/mol
CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)的反应热△H=。
(2)在体积为1 L的恒容密闭容器中发生反应A,下图是在三种投料[n(CO2)和n(H2)分别为1mol,3mol;1mol,4mol和1mol,6mol]下,反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线。
①曲线c对应的投料是。
②T1℃时,曲线a对应的化学平衡常数是。
③500℃时 ,反应A的平衡常数K=2.5,T1℃500℃(填“高于” 、“低于” 或“等于” )。
(3)甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图如下:
①d电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应。
②物质b是(填化学式)。
③写出c电极的电极反应式。
氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 |
大气固氮 N2 (g)+O2 (g) ![]() |
工业固氮 N2 (g)+3H2 (g) ![]() |
|||
温度/℃ |
27 |
2000 |
25 |
400 |
450 |
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
5×108 |
0.507 |
0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
|
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。
碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
(1)消除汽车尾气中的NO、CO,有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:
I.
II.N2(g)+ O2(g) 2NO(g) ΔH1
2CO(g) + O2(g)2CO2 (g)ΔH2=" -565" kJ·mol-1
①ΔH1=。
②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。
温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是
(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1:电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示,则工作电极的反应式为
②方法2:氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气,将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式
(3)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2,分别生成NaHSO3、NH4HSO3,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO32-)较小的是,用文字和化学用语解释原因。
“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)已知:① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:
①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下,将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是。
A.P3>P2,T3>T2 | B.P1>P3,T1>T3 |
C.P2>P4,T4>T2 | D.P1>P4,T2>T3 |
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的平衡常数的表达式为:
该反应的正反应方向是反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下CO的平衡转化率为。