二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排、高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。
(1)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 mol CO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是______ __。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化。
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O。D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变。
②下列措施中能使增大的是________(选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=__________。若改变条件(填选项),可使K=1。
A.增大压强
B.增大反应物浓度
C.降低温度
D.升高温度
E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如下图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源,用上图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解反应的总反应的离子方程式为________________________。假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化)。
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:
和
开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣
与稀
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
(2)固体混合物
的组成为;在生成固体
的过程中,需控制
的加入量,若
过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
+
+↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0
废料中的铜可完全转化为
,至少需要1.0
•
的
溶液
。
(5)
溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
大气中的部分碘源于
对海水中
的氧化。将
持续通入
溶液中进行模拟研究。
(1)
将
氧化成
的过程由3步反应组成:
①
②
③
总反应的化学方程式为,其反应
=。
(2)在溶液中存在化学平衡:
,其平衡常数表达式为。
(3)为探究
对氧化
反应的影响(反应体系如图13),某研究小组测定两组实验中
浓度和体系
,结果见图14和下表。
编号 |
反应物 |
反应前 | 反应后 |
第1组 |
+
|
5.2 |
11.0 |
第2组 |
+
+
|
5.2 |
4.1 |
①第1组实验中,导致反应后
升高的原因是。
②图13中的
为。由
生成
的过程能显著提高
的转化率,原因是。
③第2组实验进行18
后,
下降。导致下降的直接原因有(双选)。
A.
减小 B.
减小 C.
不断生成 D.
增加
(4)据图14,计算3~18
内第2组实验中生成
的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:
(1)化合物
的分子式为,1
该物质完全燃烧最少需要消耗
。
(2)化合物
可使溶液(限写一种)褪色;化合物
(分子式为
)可与
水溶液共热生成化合物
,相应的化学方程式为。
(3)化合物
与NaOH乙醇溶液共热生成化合物
,
的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰,峰面积之比为为1∶1∶1∶2,
的结构简式为。
(4)由
可合成化合物
。化合物V是
的一种无支链同分异构体,碳链两端呈对称结构,且在
催化下与过量
反应生成能发生银镜反应的化合物
。
的结构简式为,
的结构简式为。
(5)一定条件下, 与
也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为。
化合物
是一种环境激素,存在如下转化关系:
化合物
能与
溶液发生显色反应,分子中含有两个化学环境完全相同的甲基,其苯环上的一硝基取代物只有两种。1H-NMR谱显示化合物
的所有氢原子化学环境相同。
是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。
根据以上信息回答下列问题。
(1)下列叙述正确的是。
A. | 化合物 分子中含有联苯结构单元 |
B. | 化合物 可以和 溶液反应,放出 气体 |
C. | 与 溶液反应,理论上1 mol 最多消耗6 mol |
D. | 化合物 能与 发生加成反应 |
(2)化合物
的结构简式是,
的反应类型是。
(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构。
a.属于酯类 b.能发生银镜反应
(4)写出
反应的化学方程式。
(5)写出
反应的化学方程式。
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程 |
化学方程式 |
焓变 | 活化能 |
甲烷氧化 |
-802.6 |
125.6 |
|
-322.0 |
172.5 |
||
蒸汽重整 |
206.2 |
240.1 |
|
165.0 |
243.9 |
回答下列问题:
(1)反应
的
=kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP=;
随着温度的升高,该平衡常数(填"增大"、"减小"或"不变")。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对
和
物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是。
A.600℃,0.9Mpa B.
C.
D.
②画出
条件下,系统中
物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。