(14分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有 。
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
(3)反应③能提高CH3OCH3的产率,原因是 。
(4)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是 。
A.△H <0
B.P1<P2<P3
C.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%[
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
(6)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为 。
(7)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是 。
A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素的原子序数依次增大,D、G同主族,A与B、C、D能形成电子数相同的二种常见分子,E、F的原子序数之和是D的原子序数的3倍,D、E、F的简单离子具有相同电子层结构。
(1)三种元素的名称。B,D,F。
(2)A与D、A与G均可形成18e—的化合物。两种化合物在水溶液中反应的化学方程式为:
(3) A、D、E三种元素中的两种或三种形成的物质中,含有非极性键的离子化合物的电子式为:;只含离子键的化合物的电子式为:。
(4)E离子的半径(填“大于” “小于”或“等于”)F离子的半径;E 和F元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为:。
(5)写出由上述各种元素形成的粒子中与BC—电子数相等的三种分子的化学式、。
将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
(1)下列说法正确的是____________。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 |
B.乙中铜片上没有明显变化 |
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 |
D.两烧杯中溶液的pH均增大 |
(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲____乙(填“>”、“<“或“=”)。
(3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时,通过导线的电子数目为_______________。
(4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_________________。
有A、B、C、D、E、F六种有机物,在一定条件下可发生如右图所示的转化关系。A可作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一,A可氧化生成D,D与新制的Cu(OH)2悬浊液共热可生成一种砖红色沉淀,A与NaOH溶液共热得到C和无机盐NaX,在经硝酸酸化的NaX溶液中加入硝酸银溶液会产生淡黄色沉淀,燃烧等物质的量的这六种有机物,F燃烧产生的CO2的物质的量是其他有机物的2倍,只有C与E能与钠反应产生气泡。试推断:
⑴各物质的结构简式:A;B;C;D;E;F。
⑵C在浓硫酸作用下加热到170℃可制取A,写出该反应的化学方程式:
___________________________________。
⑶下列反应中属于氧化反应的是(填写序号)。
①D→E②D→C③E→F④C→D⑤F→E
已知G是合成某高分子化合物的原料,只含C、H、O三种元素,5.9g物质G能与1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反应,0.1mol物质G与足量金属钠反应在标准状况下生成2.24L氢气,分子结构中含有一个甲基,A的分子式为C8H13O2Br,有机物A、B、C、D、E、F、G之间的相互转化关系如图所示:
⑴写出C的结构简式:.
⑵A中官能团名称是:.
⑶B的同分异构体中属于酯的有多种,任写其中三种属于酯类的结构简式:
,,.
⑷写出D→E化学反应方程式:.
⑸写出反应①化学反应方程式:
⑹写出由F和G 在一定条件下合成高分子化合物的化学反应方程式:
.
注射用双黄连以绿原酸为主要成分(其结构简式如图2)之一,绿原酸有着广泛的药理作用。已知一分子绿原酸在酸性条件下水解得到一分子咖啡酸A(环上有三个取代基,且不完全相邻)和一分子奎尼酸。某小组研究如下:
(1)奎尼酸的分子式为_____________。
(2)在图2中方框内补充完整绿原酸的结构
(3)写出咖啡酸与NaHCO3溶液反应的方程式_________ ____。
(4)写出符合下列4个条件的A的同分异构体E的结构简式_____ ________。
③FeCl3溶液反应显紫色②1molE分别能消耗2molNa、1molNaOH
③1molE与足量的新制Cu(OH)2反应可得到2molCu2O
④苯环上的一氯代物只有一种
(5)将一定量咖啡酸A与苯甲酸乙酯的混合物点燃。该混合物完全燃烧消耗x L O2,并生成y g H2O和一定量CO2(气体体积均为标准状况下的体积)。列出混合物中咖啡酸A 的物质的量计算式______________.