CO2作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应。目前,人们利用光能和催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。请回答下列问题:
(1)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入l L恒容密闭容器,某温度下反应5 min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10 mol,则5 min内CH4的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n(CO):n(CH4)增大。
A.加热升高温度
B.恒温恒容下充入氦气
C.恒温下增大容器体积
D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
(2)工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知: CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。
②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”),在 情况下有利于该反应自发进行。
(3)某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) : n(CO),在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气(CO的投入量均为1 mol),分别在230°C、250°C和270°C进行实验,测得结果如下图,则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母);理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K: 。
(4)以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,
该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式 。
关于该电池的下列说法,正确的是 。
A.工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
(1)(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)CH2CH(C2H5)CH2CH(CH3)2的系统命名
(2)的键线式
(3)现有六种有机物:
A.CH3OH |
B.(CH3)3CCH2OH |
C.(CH3)3COH |
D.(CH3)2CHOH |
E、C6H5CH2OH
F、(CH3)2CHCl
①能被氧化铜氧化生成醛的有
②能发生消去反应生成烯烃的有
(4)为实现以下各步的转化,请在括号中填入适当的试剂
①②③
下列几种均属烃的含氧衍生物,一定条件下可以相互转化,请按要求作答:
(1)上述物质中,互为同分异构体的是______(填代号)。互为同系物的是_____(填代号)。
(2)一定条件下①可转化为②,该反应属于:__________(填反应类型),下列试剂中能实现该转化的是___________。
A.高锰酸钾溶液 | B.溴水 | C.银氨溶液 | D.氢氧化钠溶液 |
(3)请写出满足下列条件的①的同分异构体。
a.分子中除苯环外不含其它环状结构。
b.能与溴水1:5反应。
c.苯环上一氯代物三种。
(4)请写出⑥与足量NaOH溶液在一定条件下反应的化学方程式_____。
(10分)按要求完成下列问题:
(1)系统命名为;
(2)与H2加成生成的芳香炔烃的结构简式;
(3)写出4-甲基-2-乙基-1-戊烯的键线式。
(4)人造羊毛属于高分子化合物,主要成分如下,请写出其单体结构(两种即可)
;;
X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大。X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX; Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式), 非金属气态氢化物还原性最强的是(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有、(写出其中两种物质的化学式,一种为单质,另一种为化合物)。
(4)ZX的电子式为。
(5)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下图),反应原理为:
2Z+ FeG2Fe+ 2ZG
放电时, 电池的正极反应式为,充电时, (写物质名称)电极接电源的负极。
某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)X的转化率是;
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程为;
(3)反应从开始至2分钟末,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=;
(4)当反应进行到第min,该反应达到平衡。