(15分)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2 (g)+3H2(g)CH3OH g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
起始量 |
1molCO2(g)、3molH2(g) |
1molCH3OH(g)、1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
C |
0.3mol/L |
平衡时能量变化 |
放出akJ |
吸收bkJ |
请回答:
①写出a、b的关系式:_______。
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是________。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2 (g)+ CH4 (g) 2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则该反应的焓变△H 0(填“大于”、“小于”或“等于”),压强P1______P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:
(正)_________
(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是 。在恒温恒压下的密闭容器中通入n(NO)/n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到
时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1叫的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:
上述图像中 为甲酸的滴定曲线,M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。
已知醛在一定条件下可以发生如下转化:
物质B是一种可以作为药物的芳香族化合物,请根据下图(所有无机产物均已略去)中各有机物的转变关系回答问题:
(1)A、B的结构简式为:AB。
(2)G、D反应生成H的化学方程式是:。
(3)一定条件下,能够与1molF发生反应的H2的最大用量是mol。
(4)G有多种同分异构体,其中能与金属钠反应且苯环上只有一个取代基的同分异构体的结构简式为:(只要求写一种)。
分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体,请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式。说明:①不考虑同一碳原子上连两个羟基;②乙炔、苯等分子中同类原子化学环境相同,丙烷、丁烷等分子中同类原子化学环境有两种。
(1)甲分子中没有甲基,且1 mol甲与足量金属Na反应生成1mol H2,若甲还能与NaHCO3溶液反应,则甲的结构简式为;若甲还能发生银镜反应,则甲的结构简式为。
(2)乙分子中所有同类原子的化学环境相同,且不与金属Na反应,则乙结构简式为:。
(3)丙分子中碳与氧分别有两种化学环境,氢的化学环境相同,且丙与金属Na不反应,则丙结构简式为。
写出下列叙述中有关物质的结构简式:
分子式为C3H7Br的卤代烃经消去反应后得到的有机物是_______________;
能与金属钠反应,但不能与氢氧化钠反应的芳香族化合物C7H8O是_____________
含C、H、O三种元素的有机物,燃烧时消耗的氧气和生成的CO2、H2O之间物质的量之比为1:2:2,则此类有机物中最简单的一种是_________________________________
A、B、C、D、E是中学化学常见的分子或离子,它们核外都有10个电子,且A是由5个原子核组成的粒子。它们之间可发生如下变化:A+B===C+D;B+E===2D,且D与大多数酸性氧化物及碱性氧化物均能反应。
(1)A的电子式:____________B的电子式:____________
(2)E的化学式为:__________
(3)用电子式表示D的形成过程:
(4)实验室制取C的方程式:
向10ml0.1mol/l的Na[Al(OH)4]溶液中滴加0.1mol/l的HCl溶液,生成沉淀的量与加入的盐酸体积的关系如图
(1)写出OA段的离子方程式
(2)写出AB段的化学方程式
(3)OB段反应共消耗ml盐酸溶液;
此过程中生成沉淀最多时,沉淀物质的量是mol,此时消耗的盐酸是ml