(12分)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,其反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ/mol。现进行如下实验:在体积为2 L的密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,在一定温度下发生反应并达平衡,实验中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均速率为 ;
(2)下列说法中正确的是 ;
A、某时刻时混合气体的密度、平均相对分子质量不变均可说明该反应达平衡状态
B、单位时间内消耗3mol H2的同时消耗1 mol CH3OH,可说明该反应达平衡状态
C、反应达平衡时H2的转化率为75%
D、2 mol CO2和6 mol H2反应达到平衡时放出98.0KJ热量
E、达平衡之后改变条件若平衡发生移动。该反应的平衡常数一定改变
(3)下列措施中既能加快该反应速率又能使CO2的转化率增大的是(填字母代号) ;
A、加入催化剂 B、升高温度 C、恒温恒容下充入He(g) D、再充入l mol CO2和3 mol H2
(4)该温度下的平衡常数为(用分数表示) ;
(5)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2 (g)+3H2 (g);△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g);△H="-192.9" kJ/ mol
由此可推知:CH3OH(l)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g)的△H -192.9 KJ/mol(填“>”“<”或“=”);又已知:H2O(g)= H2O (l);△H=-44.0 KJ/mol,则CH3OH(g)的燃烧热为 。
(1)在标准状况下,将L NH3溶于水得到0.5 L 0.5 mol·L-1的氨水;配制100 mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O于g。取出5 mL该溶液,它的物质的量浓度为,该100 mL溶液可以跟浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液mL完全反应。
(2)在H、O、H+、H2、OH-、H2O六种微粒中,保持氢气化学性质的微粒是(填化学式,下同);电解水时变化的最小微粒是;水变成水蒸气时没有变化;带电的微粒是;质子数多于核外电子数的微粒是。
(3)有相同状况下的两种气体12C18O和14N2。若两种气体的质量相等,则12C18O和14N2气体所含质子数之比为;若两种气体的分子数相同,则12C18O和14N2的体积之比为。
燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。在一定温度下取0.1 mol某气态烃A在O2中完全燃烧,生成CO2和水蒸汽,放出热量Q kJ,将生成物依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重7.2 g,碱石灰增重17.6 g。将烃A加入酸性KMnO4溶液或Br2的CCl4溶液,均能使它们褪色。
(1)写出烃A的分子式 ;
(2) 已知烃A分子结构高度对称且有两个甲基,请写出烃A的结构简式 ;
(3)写出烃A使Br2的CCl4溶液褪色的化学方程式 ;
(4)烃A在一定条件下可以通过加聚反应合成一种塑料,则该反应的化学方程式是 。
某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为。
(2)A可与溴的四氯化碳溶液反应,写出A的结构简式。
(3)已知:。则A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应产物的结构简式可表示:。
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式。
下图为苯和溴取代反应的改进实验装置。其中A为带支管的试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式): ,该反应的类型为 反应。
(2)试管C中苯的作用是 ;反应开始后,观察D试管,看到的现象为 ;能说明苯与溴发生的是取代反应而不是加成反应的现象为 。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有 (填字母)。
(4)实验结束后,得到粗溴苯要用如下操作提纯,①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10% NaOH溶液洗;⑤分液。正确的操作顺序是()
A.⑤④②①③ | B.④②⑤③① | C.④②⑤①③ | D.④⑤③①② |
用一只量筒收集CH4和Cl2的混合气倒扣在盛水的水槽中,用灯光照射量筒中的混合气体,一段时间后,可以观察到量筒内气体颜色,量筒壁上出现
,量筒内水面,量筒中的水溶液呈性。该反应的化学方程式是
(只写第一步)。