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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,发生反应如下:
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,
原因是         (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 中等
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完成下列填空
(1)向煤中加入适量的,可以大大减少燃烧产物中SO2的量。
(2)铝制品具有良好抗腐蚀性的原因是
(3)在少量的胆矾晶体中加入3 mL浓硫酸,片刻后变白色,证明浓硫酸具有性。
(4)区别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体的实验名称是实验。

某学习小组为探究维生素C的组成和有关性质,进行了以下实验:
①取维生素C样品研碎,.称取该试样0.704 g,置于铂舟并放人燃烧管中,不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品,样品逐渐消失最后无任何残留物,将生成物(仅有两种物质)先后通过无水硫酸铜和碱石灰,两者分别增重0.288 g和1.056 g,生成物完全被吸收。
②将少许研碎的维生素C样品和适量的紫色石蕊试液充分混合后,溶液颜色变红。
请解答下列问题:
(1)称取的试样中,含有氢原子的物质的量是mo1;碳元素的质最是g。
(2)维生素C中(填“含”、“不含”或“无法确定是否”)有氧元素,理由是根据实验数据可知
如你回答“含”有,请计算称取的试样中氧原子的物质的量并填入下一空格中;如你回答“不含”等,则下一空格不必填写。称取试样中氧原子的物质的量为mol。
(3)如果要确定维生素C的分子式,你认为还需要知道的信息是
(4)维生素C和紫色石蕊试液混合后,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有(填“酸”、“碱”或“中”)性。查阅有关资料显示,维生素C具有还原性。请以淀粉溶液、碘水为试剂,写出验证维生素C具有还原性的实验方法和现象:

已知有机物F是一种存在于某些植物的果、花等中的天然香料。又知:
(i)乙酸酐的结构为
(ii)同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基;
(iii)工业上常用有机物G制取有机物F:

某化学小组以有机物A(A是苯的同系物,分子式为C7H8;B中有五种不同化学环境的氢;C可与FeCl3溶液发生显色反应)为原料制取F的合成路线(部分反应条件及副产物已略去)如下:

(1)有机物G中的含氧官能团为(填官能团名称)。 G的分子式为
(2)A的化学名称为。由C生成D的反应类型为
(3)由B生成C的化学方程式为
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:
Ⅰ.属于芳香族化合物;Ⅱ.苯环上有两个取代基;Ⅲ.核磁共振氢谱图上有4个吸收峰;IV.能发生银镜反应。
(5)请写出以乙醇(CH3CH20H)为原料制备 (是一种常用的有机溶剂)的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:

二乙酸一1,4一环己二醇酯是一种重要的化工原料,它可通过下列路线合成:

(1)已知反应①的反应物是环己烷与氯气,则该反应的反应条件主要为
(2)反应②的反应类型是。反应⑤的反应类型是,该反应的反应物除路线中已给出的有机物外,还有(填化学式)。
(3)有机物B的结构简式是。C的结构简式是
(4)反应⑧的化学方程式为

化学反应中既有物质变化,又有能量变化,释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃烧的热化学方程式分别为:
① C(石墨)+O2(g)=CO(g)="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) =H20(g)="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)=CO2(g)="-394.0" kJ·mol-1
请解答下列问题:
(1)化学反应中有能量变化的本质原因是反应过程中有的断裂和形成。上述三个反应都是(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在热化学方程式中,需要标明反应物及生成物的状态的原因是;在①中,02的化学计量数“1/2”是表示(填字母)。
a.分子个数 b.物质的量 c.气体的体积
(3)反应2H20(g)=2H2(g)+02(g)的= KJ·mol-1
(4)若C(金刚石)+02(g)=C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1,则稳定性:金刚石(填“>”、“<”或“=”)石墨。
(5)已知形成H20(g)中的2 mol H-O键能放出926.0 kJ的能量,形成1 mol 02(g)中的共价键能放出498.0 kJ的能量,则断裂1 mol H2(g)中的H-H键需要的能量KJ。
(6)工业制氢气的一个重要途径是用CO(g)与H2O(g)反应生成C02(g)和H2(g),则该反应的热化学方程式是

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