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题文

(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    
请回答下列问题:
(1)制备合成气:将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应(i);CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min,则从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为:v(H2)=  
②图中p1    p2(填“<”、”“>”或“=”)。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为       
(2)合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g),发生反应(ii),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。

①反应(ii)需在       (填“高温”或“低温”)才能自发进行。
②据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变,原因
         (用化学方程式表示)。
③在500℃恒压条件下,请在上图中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:        
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是        。(填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是         

科目 化学   题型 填空题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响
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“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的气体是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为1:1。已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量,1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式:_________________________,若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量________890kJ(填“>”、“=”或“<”)
(2)忽略水煤气中其它成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为________;燃烧生成的CO2的质量比约为________________。
(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是________________。

工业上从海水中提取溴的方法如下:
①将蒸馏(制淡水)后浓缩的海水用硫酸进行酸化;
②向酸化的海水中通入足量氯气,使溴离子转化为溴单质;
③向上述溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸;④向吸收塔内通入适量的氯气;
⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。
请完成下列问题:
(1)在实验室中蒸馏海水制淡水时,常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、牛角管、冷凝管、石棉网及必要的夹持仪器,还需要的玻璃仪器有;蒸馏时碎瓷片的作用是__________________________。
(2)步骤②中反应的离子方程式为
(3)步骤③的目的是使溴单质富集,试写出溴单质与二氧化硫水溶液反应的化学方程式

反应中_________(写化学式)是氧化剂。1mol氧化剂在反应中得到mol电子。
(4)下列能代替四氯化碳来萃取溴的试剂是(填序号)

A.盐酸 B.酒精 C.乙酸 D.苯

(1)写出下列工业生产过程所涉及的主要化学方程式:
①用铝热法炼铁____________________________________________________
②电解法冶炼铝______________________________________________________
③湿法炼铜______________________________________________________
(2)海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,某同学设计了如下步骤:
①把贝壳制成石灰乳
②直接往海水中加石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物
④将得到的产物熔融后电解。
下列说法不正确的是__________________(填代号)

A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁
C.第④步电解制镁是由于镁是很活泼的金属
D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应

步骤②不够合理,理由是

下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的?

A.溶解 B.裂解 C.分馏 D.裂化 E.干馏

F.蒸馏 G.电解 H.过滤 I.萃取
请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等
(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等
(3)将海水淡化
(4)除去粗盐溶液中的泥沙
(5)从海水得到的无水MgCl2中提取金属镁
(6)海水提溴获得的溴水中,提取溴单质

共12分)  下图中,A为芳香化合物,苯环上有两个邻位取代基:

  请回答:
(1)、B所含的官能团的名称是
(2)、反应C→D的化学方程式是
  反应类型是
(3)、A的结构简式是、E的结构简式是
(4)、C在一定条件下可生成一种高分子化合物H,请写出C→H的化学方程式:
                               
(5)、mol G的溶液可跟mo1CO2反应
(6)、B有多种同分异构体,写出属于酯类且能发生银镜反应的同分异构体的结构简式
                               

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