Ⅰ.甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)101 kPa时,1 mol CH3OH液体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量726.51 kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2=
已知H2(g)+O2(g)===H2O(g) △H = —241.8kJ·mol-1,则反应②的△H2= 。
(3)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),现在实验室模拟该反应并进行分析。下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.元素铬及其化合物工业用途广泛。但含+6价铬的污水会损坏环境。电镀厂产生的镀铜废水中含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用还原沉淀法。
(1)下列溶液中可代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 (填选项序号)
A.FeSO4溶液 | B.浓H2SO4 | C.酸性KMnO4 | D.Na2SO3溶液 |
(2)上述流程中,每消耗1mol Na2S2O3,转移0.8mol电子。则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为: 。
(3)Cr(OH)3的化学性质与AlOH)3相似,在述流程中加入NaOH溶液时,需控制溶液的pH不能过高,用离子方程式表示其原因: 。
(10分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是____________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式______________。
(5)有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之__________________________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
(共16分)现有一种有机物A,分子式为C4H6O6。对于A的结构与性质实验结论如下:
i:A的分子中有两个羧基;
ii:A的核磁共振氢谱如下图所示;
下图是利用烃B和烃I合成有机物A和一种高分子新材料R的转化关系示意图,已知烃I的相对分子质量为28,且F的相对分子质量比E多28。
已知:①
②同一个碳原子上连有多个羟基的结构极不稳定,不予考虑。
请分析并按要求回答下列问题:
(1)写出A对应的结构简式:;
(2)写出对应反应的化学方程式:
C→D:;反应类型为:____;
E→G:;
(3)有机物E的同分异构体M满足下列三个条件:
①1 mol有机物与银氨溶液充分反应生成2 mol Ag
②1 mol有机物与足量NaHCO3溶液反应产生1 mol CO2
③1 mol有机物与足量金属Na反应产生1 mol H2请判断M的结构可能有种,任写一种M的结构简式。
(每空2分,共12分)已知:R-CH=CH-O-R′R-CH2CHO + R′OH(烃基烯基醚)烃基烯基醚A的相对分子质量(Mr)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4。与A相关的反应如下:
请回答下列问题:
(1)A的分子式为_________________。
(2)B的名称是___________________;A的结构简式为________________________。
(3)写出C → D反应的化学方程式:_______________________________________。
(4)写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:
① 属于芳香醛;② 苯环上有两种不同环境的氢原子。________、___________。
(每空3分,共12分)已知A-K是中学化学中常见有机物,其中G不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,它们之间有如下关系。
试回答下列:
(1)写出实验室制取A的化学方程式:_______________________________________;
(2)写出D→E的化学方程式:______________________________________________;
(3)写出I→J的化学方程式_____________________________________________;
(4)写出酯K的结构简式:__________________;
乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为,1mol O22+中含有的π键数目为。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中生成红棕色沉淀Cu2C2。Cu+简写的核外电子排布式为。
(3)乙炔与HCN反应可得到丙烯腈(CH2=CH—C≡N), 丙烯腈分子中碳原子轨道的杂化类型是;分子中处于同一直线上原子数目最多有个。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似(如图所示),但CaC2晶体中哑铃形的C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长, CaC2晶体中一个Ca2+周围距离最近的C22-数目为。