向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
I.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=一802.6 kJ/mol
II. CH4(g)+O2(g) CO2(g)+2H2 (g) ΔH2=一322.O kJ/mol
III. CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2 (g) ΔH3=+206.2 kJ/mol
IV. CH4(g)+ 2H2O(g) CO2 (g)+4H2 (g) ΔH4=+165.O kJ/mol
请回答下列问题:
(1)CH4的燃烧热ΔH ΔH1(填“>”“<”或“=”)。
(2)在反应初始阶段,反应Ⅱ的反应速率大于反应Ⅲ的反应速率。比较反应Ⅱ的活化能EⅡ和反应Ⅲ的活化能EⅢ的大小.EⅡ EⅢ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在1 L固定容积密闭容器中投入1.8 mol CH4和3.6 mol H2O(g),若只发生反应Ⅳ,测得CH4、H2O(g)及某一生成物的物质的量浓度(c)随反应时间(t)的变化如图所示[第9 min前H2O(g)的物质的量浓度及第4 min~9 min之间X所代表生成物的物质的量浓度变化曲线未标出,条件有变化时只考虑改变一个条件)。
①O~4 min内,H2的平均反应速率V(H2)= mol·(L·min)-1;
②反应在5 min时的平衡常数K= ;
③第6 min时改变的条件是 ;判断理由是 ;
④比较第5 min时的平衡常数K(5 min)与第10 min时平衡常数K(10 min)的大小:K(5 min) K(10 min) (填“>”、“=”或“<”),原因是 。
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒,可以上下搅动液体,装置如右图。接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成。停止通电,取出电极,用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。根据上述实验回答:
(1)阳极上的电极反应式为__________________________。
(2)阴极上的电极反应式为______________________________。
(3)原上层液体是_______________________________________。
(4)原下层液体是________________________________________。
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_____________________
______________________________________________________________________________。
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是__________________________,
现象是_____________________________________________________________。
如图所示,U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混和气体,假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方,让混和气体缓慢地反应一段时间。
(1)经过几个小时的反应后,U型管左端产生的现象是: _______、_______、______右端的玻璃管中水柱变化是。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(2)试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。
(3)在反应生成物中:常用作有机溶剂的是_______,常用作灭火剂的是__,
______分子只有一种结构的事实能有效证明CH4是结构而非平面正方形结构。
(4)假设甲烷与氯气充分反应,且只产生一种有机物,请写出化学方程式。
(5)写出符合下列条件的甲烷的一种同系物的结构简式
A.氢原子数为十八B.一氯取代物只有一种结构
锂被誉为“高能金属”。工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,其工业生产流程如下:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:___________________。
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式)________________________。
(3)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:
____________________________________________________________________。
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体。试写出氢化锂遇水反应的化学方程式:_____________________________________。
(5)将盐酸与Li2C03完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是__________________________________________。
近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低了汽油的消耗;在刹车和下坡时电动机处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,每生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_________________________________。
(2)混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池,镍氢电池采用镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式是:
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH将_______(填“增大”、“不变”或“减小”),该电极的电极反应式为_________________。
(3)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过如下反应降低其浓度:
CO(g)+1/2O2(g) CO2(g)。一定温度下达平衡时
是一个常数。
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。
容器编号 |
c(CO)/mol·L-1 |
c (O2)/mol·L-1 |
c (CO2)/mol·L-1 |
v(正)和v (逆) 比较 |
I |
2.0×10-4 |
4.0×10-4 |
4.0×10-2 |
v(正)=v(逆) |
Ⅱ |
3.0×10-4 |
4.0×10-4 |
5.0×10-2 |
②相同温度下,某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol·L-1和1.0×10-4mol·L-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器,不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol·L-1,则最终尾气中CO的浓度为_________mol·L-1。
(有机化学基础)
Ⅰ.对羟基肉桂酸是一种强效的导电材料,在液晶显示器工业中近年来研究广泛。结构简式如下图
(1)该有机物具有的官能团名称是(写出其中的两种)
(2) 该有机物能发生的反应类型是(填写代号)。
A.氧化反应 B.消去反应 C.加聚反应 D.水解反应
Ⅱ.芳香族化合物C10H10O2有如下的转化关系:
已知E能使Br2/CCl4溶液褪色。请回答下列问题:
(3)请分别写出A、E的结构简式A E
(4)若有机物F与C互为同分异构体,则与有机物B互为同系物的F的同分异构体有种。
(5)请写出B→C反应的化学反应方程式。