(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式 。
(2)实验室在lL密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:(表中数据单位:mol•L—l)
温度\时间 |
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
①300 ℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为 ;
②500 ℃时平衡常数K的数值为 ;
③300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是 (选填编号)。
a.c(H2)减小
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时减小
(3)下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①甲中负极的电极反应式为 ;
②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 ;
③反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要 mL5.0 mol•L—lNaOH 溶液。
在固定容积的密闭容器中,有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m>p,△H>0)。升高温度时c(B)/c(C)的比值①,混合气体的密度②;降温时,混合气体的平均相对分子质量 ③;加入催化剂,气体的总物质的量④;充入C,则A、B的物质的量⑤。(增大、减小、不变、不确定)
可逆反应3A(g)3B(?)+C(?) △H>0达到化学平衡后,
(1)升高温度,用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
a.若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量①;
b.若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量② ;
c.若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量③ ;
(2)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是④态,C是⑤态。
化学电池分为① ,②,③,其中碱性锌锰电池属于④,铅蓄电池属于⑤。
盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式:
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g)△H=-24.8kJ/mol
Fe203(s)+1/3CO(g)="=" 2/3Fe3O4(s)+C02(g)△H=-15.73kJ/mol
Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g)△H=+640.4kJ/mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:①。
直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳-碳键的新反应。例如:
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
(1)化合物Ⅰ的分子式为____________,其完全水解的化学方程式为_____________(注明条件)。
(2)化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_____________(注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为____________;Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,化合物Ⅴ的结构简式为___________________。
(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式如下)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子,该芳香族化合物分子的结构简式为_________________。
(5)1分子与1分子
在一定条件下可发生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为____________;1mol该产物最多可与______molH2发生加成反应。