目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题:
I.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为:CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
(1)阅读下图,计算该反应的反应热ΔH = _______________kJ/mol。
II.用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
(2)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为______________。
(3)以CH4、O2为原料,100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448 mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________,各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________。
III.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g) + I2O5(s)
5CO2(g) + I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答:
(4)T2时,0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
(5)T1时化学平衡常数K = _________________________。
(6)下列说法不正确的是____________________(填字母序号)。
| A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
| B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变 |
| D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb < Kd |
IV.(7)电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,其原理用电解总离子方程式解释是_____________。
特戊酸是一种重要的化学试剂和化工原料, 工业上可用异丁烯与一氧化碳和水蒸气或叔丁醇与甲酸反应制得。
根据题意回答下列问题:
(1)用系统命名法命名特戊酸___________,异丁烯最简单的同系物的分子式是_________;甲酸分子中含有的能体现主要化学性质的官能团的名称是_______________。
(2)聚合度不大的聚异丁烯能给化妆品以极好而高贵的手感,写出异丁烯发生聚合反应的化学方程式:
_____________________________________。
(3)异丁烯二聚物(二异丁烯)再与氢气加成可制得优质汽油,二聚是一分子甲基上的碳-氢键断裂后与另一异丁烯分子中的双键发生加成反应,写出二聚加成产物可能的结构简式:___________________。
(4)叔丁醇同类别的同分异构体(含叔丁醇)有________种(填写数字),写出叔丁醇与甲酸发生酯化反应的化学方程式:___________________________________________。
(5)特戊酸稳定的同分异构体中的一个分子中不可能同时含有____(填写编号)。
a.2个-CHOb.1个–OH和1个-CHO
c.2个–OH d.1个-COO-和1个环
已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B、D是饮食中两种常见的有机物,F是一种有香味的物质,F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和高分子化合物E,其合成路线如图所示。
(1)A的结构简式为____________,B中决定性质的重要官能团的名称为___________。
(2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。
①____________________________,反应类型:____________。
②____________________________,反应类型:____________。
③___________________________,反应类型:____________。
已知2-丁烯(CH3CH=CHCH3)跟乙烯具有相似的化学性质,丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)跟乙醇具有相似的化学性质,丁酸(CH3CH2CH2COOH)跟乙酸具有相似的化学性质。试写出下列反应的化学方程式:
(1) 2-丁烯+溴水:_____________________________________________。
(2) 丁醇+钠:____________________________________________,
(3) 丁醇的催化氧化:_____________________________________________。
(4) 丁酸+NaOH:___________________________________。
乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请计算:
(1)将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应,则标准状况下生成气体的体积是 L。
(2)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是 mol,燃烧产物的平均摩尔质量是 g/mol。
在①CH2=CH2②
③CH3CH2OH ④CH3COOH ⑤聚乙烯五种物质中:
(1)属于高分子化合物的是 ;(请填物质的序号,下同。);
(2)能使Br2的CCl4溶液褪色的是 ;
(3)既能发生取代反应又能发生加成反应的是 ;
(4)能与Na2CO3溶液反应的是 ;
(5)能发生酯化反应的是 ;