(15分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。
②在压强为p4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为 。该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取
①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是 。
A.体系压强不再变化 | B.H2与CO的物质的量之比为1:1 |
C.混合气体的密度保持不变 | D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变 |
②在某密闭容器中同时投入四种物质,2min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s),如果此时对体系加压,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5min时达到新的平衡,请在右下图中画出2~5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为_____________。
A.腐蚀品 B.爆炸品C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是___________。
A. 漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C. 工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D. 漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为____________________________。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是_____________。
A.硝酸银溶液B.酚酞溶液C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(4)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,反应生成氯气的体积(标准状况)是_________L;被氧化的HCl的质量是_____________g。
(5)下图是实验室用KMnO4与浓盐酸制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B___________________________________________________;
C___________________________________________________; D___________________________________________________。
G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的药物,其合成路线如下:
已知:
①A能与FeCl3溶液发生显色反应
(1)A的结构简式为。
(2)C烃基上的一氯代物有种(不考虑立体异构)。
(3)D分子中含有种不同化学环境的氢原子。
(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):。
a.分子中有6个碳原子在一条直线上
b.分子中含一个—OH
(5)正戊醇可用作香料、橡胶促进剂等,写出以乙醇为原料制备CH3(CH2)3CHO的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程示意图示例如下:
据报导,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑制结核杆菌的药物除雷米封外,PAS—Na(对氨基水杨酸钠)也是其中一种。它与雷米封可同时服用,可以产生协同作用。已知:
①(苯胺,弱碱性、易氧化)
②
下面是PAS—Na的一种合成路线(部分反应的条件未注明):
(1)A与浓硝酸和浓硫酸的混合物可以发生取代反应,在30℃时反应主要得到B和它的一种同分异构体,在一定条件下也可以反应生成TNT,请写出A制取TNT的化学方程式:,TNT的系统命名法为。
(2)写出反应②的化学方程式,注明反应条件并配平:。
(3)本题中的中间产物M的官能团的名称为,与题中M具有相同官能团的同分异构体并属于芳香族化合物的共有种(不含M本身)(不考虑立体异构)。
(4)反应①的反应类型为。
(5)试剂X为,试剂Y为。
关于金属的冶炼和应用,有以下一些问题,请按要求回答问题。
(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3,然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%,但现在仍用前一种方法制铝,其原因可能是()(填序号)
A.AlCl3是共价化合物,其熔融体不导电
B.电解AlCl3生成的Cl2会污染大气
C.自然界不存在富含AlCl3的矿石,故此方法所用流程较繁琐
D.生产无水AlCl3较困难,此方法总成本比另一种方法高
(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()(填序号)
A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图的信息推断该合金中除铜外一定含有(填化学式)。
(4)1.92 g铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当Cu全部反应时,共收集到标准状况下气体1.12 L(无N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量是。
松油醇是一种调香香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(下式中18是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得:
(1)A的分子式为__________________。
(2)γ松油醇的结构简式为_________________。
(3)α松油醇能发生的反应类型是________________(填代号)。
a.加成反应
b.水解反应
c.氧化反应
d.消去反应
e.取代反应
(4)在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现,写出CH3COOH和α松油醇反应的化学方程式____________________________________________________。