(15分)碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下,可由甲醇和CO2直接合成DMC:CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为:。
(1)已知25℃时,甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2,则上述反应在25℃时的焓变△H3= 。
(2)根据反应温度对TON的影响图(下左图)判断该反应的焓变△H______0(填“>”、“=”或“<”),理由是________________________________。
(3)根据反应时间对TON的影响图(上中图),已知溶液总体积10mL,反应起始时甲醇0.25mol,催化剂0.6×10—5 mol,计算该温度下,4~7 h内DMC的平均反应速率:________;计算10 h时,甲醇的转化率:________。
(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(上右图),判断下列说法正确的是 。
a.由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b.在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON
c.当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高
d.当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,DMC的产率反而急剧下降
[物质结构与性质]
含有
的
悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米
。
(1)
+基态核外电子排布式为
(2)与
-互为等电子体的一种分子为(填化学式)。
(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是;
乙醛分子中含有
的键的数目为。
(4)含有
的
悬浊液与乙醛反应的化学方程式为。
(5)
在稀硫酸中生成
和
。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。
硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收
后的溶液加入到如题20图-1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:
①写出电解时阴极的电极反应式:。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成。
(2)将
和空气的混合气体通入
、
、
的混合溶液中反应回收
,其物质转化如题20图-2所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是。
②反应中当有1
转化为硫单质时,保持溶液中
的物质的量不变,需要消耗
的物质的量为。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含
,可采取的措施有。
(3)
在高温下分解生成硫蒸气和
。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题20图-3所示,
在高温下分解反应的化学方程式为。
非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为和(填名称)。
(2)反应①中加入的试剂
的分子式为
,
的结构简式为(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是(填序号)。
(4)
的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与
溶液发生显色反应。
Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式:
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以为原料制备
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:
烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含 、 等)制备碱式硫酸铝溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为(填化学式)。
(2)加
调节溶液的
至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使
转化为
。滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的
偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的 量总是小于吸收的 量,其主要原因是;与吸收 前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的 将(填"增大"、"减小"或"不变")。
I下列有关叙述正确的是
A. |
碱性锌锰电池中, 是催化剂 |
B. |
银锌纽扣电池工作时, 被还原为 |
C. |
放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 |
D. |
电镀时,待镀的金属制品表面发生还原反应 |
Ⅱ锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用"湿法"工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为
(还含少量
等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为。
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的操作.
(3)浸出液"净化"过程中加入的主要物质为,其作用是。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用
合金惰性电极,阳极逸出的气体是。
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了"氧压酸浸"的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。"氧压酸浸"中发生的主要反应的离子方程式为。
(6)我国古代曾采用"火法"工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 "升炼倭铅"的记载:"炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。"该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)