(1)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步:2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>O
第二步:HCOOCH3(g) CH3OH(g)+CO(g) △H>O
第一步反应的机理可以用图1表示,中间产物X的结构简式为___________。
(2)为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X-射线衍射谱图如图2所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为:_____________。
(3)某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4、(沸点43℃),并在180℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。上述两步中消耗CO的物质的量之比为______________。
(4)为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图3 所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为:_____________________。
[化学——选修物质结构与性质]
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1)将乙炔通入溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为。
(2) Ca2+的原子结构示意图:;已知中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为;1mol
中含有的
键数目为。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。
(4)晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如下图所示),但
晶体中含有的哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为
。
[化学——选修化学与技术]
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在的郊区(填选项的标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市 | B.风光秀丽的旅游城市 |
C.消耗硫酸甚多的工业城市 | D.人口稠密的文化、商业中心城市 |
(2)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断,若反应:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g);△H=-98.3kJ·mol-1;放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)千焦能量;
(3)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为。
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
矿渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因。
二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=mol·L-1·min-1。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:
① P1P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同。),平衡常数。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为
(用含a、V的代数式表示)。
A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置第___周期、第___族;
(2)写出反应①的化学方程式____________________;
(3)写出D和J的水溶液反应的离子方程式__________;
(4)写出反应③的电极方程式:阳极:;
阴极:。
(5)从能量变化的角度看,①②③反应中属于△H<0的反应是___________。(填序号)
(6)反应④中的氧化剂是_____________________。
(7)B的化学式:_______________,H的结构式: 。
X、Y都是芳香族化合物,均为常见食用香精,广泛用于化妆品、糖果及调味品中。1mol X水解得到1 molY和1mol CH3CH2OH,X、Y的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O。且x分子中碳和氢元素总的质量百分含量约为81.8%。
(1)1个Y分子中应该有个氧原子。
(2)X的分子式是。
(3)G和X互为同分异构体,且具有相同的官能团,用芳香烃A合成G路线如下:
①写出A的结构简式。
②E→F的反应类型是反应,该反应的化学方程式为。
③写出所有符合下列条件的F的同分异构体的结构简式:。
i.分子内除了苯环无其他环境结构,且苯环上有2个对位取代基。
ii.一定条件下,该物质既能与银氨溶液发生银镜反应也能和FeCl3溶液发生显色反应。