以煤为主要原料可以制备乙二醇,相关工艺流程下:
(1)写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
(2)合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 ____(填字母)。
A.草酸( HOOC-COOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)工业上还可以利用天然气(主要成分为CH4。)与C02反应制备合成气。已知:
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为
(4)方法2:在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
为提高乙二醇的产量和速率,宜采用的措施是___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大氢气浓度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:
①草酸是二元弱酸,可以制备(草酸氢钾),
溶液呈酸性,用化学平衡原理解释: 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.
(6)乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池,加入乙二醇的电极为电源的 (填“正”或“负”)级,负极反应式为 。
I.X、W、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是W的4倍,X、Y在周期表中相对位置如下图。
X |
|
|
|
|
Y |
(1)X在周期表中的位置是________。
(2)Z单质与石灰乳反应的化学方程式为________。
(3)Y的气态氢化物通入FeCl3溶液中,有Y单质析出,该反应的离子方程式为___。
(4)W-Y高能电池是一种新型电池,它以熔融的W、Y单质为两极,两极之间通过固体电解质传递W+离子。电池反应为:16W(l)+nY8(l)8W2Yn(l)。放电时,W+离子向___极移动;正极的电极反应式为________。
II.在容积可变的密闭容器中充入A、B、C三种气体,发生反应:x A+yBzC,恒温下,通过压缩容器体积改变压强,分别测得A的平衡浓度如下表:
(5)根据①②数据分析得出:x+y ___z(填“>”、“<”或“=”)。
(6)该温度下,当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式为________。
超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下:2NO + 2 CO2CO2 + N2 ,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间 /s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/mol·L—1 |
1.00×10—3 |
4.50×10—4 |
2.50×10—4 |
1.50×10—4 |
1.00×10—4 |
1.00×10—4 |
c(CO)/mol·L—1 |
3.60×10—3 |
3.05×10—3 |
2.85×10—3 |
2.75×10—3 |
2.70×10—3 |
2.70×10—3 |
请回答:(以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速度v (N2)=。
(2)在该温度下,反应的平衡常数K=;若升高温度时K值变小,则该反应的ΔH0(填写“>”、“<”、“=”)。
(3)若在容器中发生上述反应,达平衡后,下列措施能提高NO转化率的是
A. 选用更有效的催化剂 B. 升高反应体系的温度
C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组对比实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下面设计表的空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 |
T / ℃ |
NO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
CO初始浓度 ( mol·L—1 ) |
催化剂的比表面积 ( m2·g—1 ) |
Ⅰ |
280 |
1.20 × 10—3 |
5.80 × 10—3 |
82 |
Ⅱ |
124 |
|||
Ⅲ |
350 |
124 |
海水是一种丰富的资源,工业上从海水中可提取许多种物质,广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题:
(1)流程图中操作a的名称为。
(2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯碱,其简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①已知气体A、B是CO2或NH3,则气体A应是(填化学式)。
②灼烧晶体C的反应方程式为。
③滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上是向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,冷却后,可析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体,则通入NH3的作用是。
(3)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。
① 若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是:。
② 通过操作b获得无水MgCl2是在氛围中进行,若直接在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl,写出有关反应的化学方程式:。
下面是元素周期表的一部分,参照元素①-⑧在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的化学式:_______________。
(4)由②和④组成的化合物与⑤的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为:_______。
(5)⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为。
(6)若用①②组成最简单的有机物作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中燃料电池负极的电极反应式:。
(7)燃煤废气中的含有氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物。
如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) , △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g), △H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为。
呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A物质核磁共振氢谱共有个峰,B→C的反应类型是,E中含有的官能团名称是,D不能够发生的反应有(填代号)。
①氧化反应 ②取代反应 ③加成还原 ④消去反应
(2)已知X的分子式为C4H7Cl,写出A→B的化学方程式:。
(3)Y是X的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则Y的名称(系统命名)是。
(4)下列有关化合物C、D的说法正确的是。
①可用氯化铁溶液鉴别C和D
②C和D含有的官能团完全相同
③C和D互为同分异构体
④C和D均能使溴水褪色
(5)E的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式:。
①环上的一氯代物只有一种
②含有酯基
③能发生银镜反应