(15分)甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:
①600K时,Y点甲醇的υ(逆) (正)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。
③有同学计算得到在t1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3OH的脱氢实验:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)= ;实验温度T1 T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如下图所示装置模拟上述过程,则Co2+在阳极的电极反应式为 ;除去甲醇的离子方程式为 。
(10分)完成下列问题
(1)羟基的电子式,二氧化碳的电子式,
乙酸中官能团的名称丁烷同分异构体的结构简式
(2)乙烯和HCl反应的化学方程式,反应类型为
(3)苯和浓HNO3反应的化学方程式,反应类型为
下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上。⑴ 同位素,⑵ 同素异形体__________;⑶ 同系物,⑷ 同分异构体。
①氧气(O2)与臭氧(O3);② 16O、17O和18O; ③.CH4和CH3CH2CH3;
④和
⑤ 淀粉和纤维素
下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应位置的元素。
① |
|||||||||||||||||
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
|||||||||||||
⑦ |
⑧ |
||||||||||||||||
⑨ |
⑩ |
请回答下列问题:
(1)写出上表中元素⑨原子的核外电子排布式。
(2)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是:>;(用元素符号表示,下同)元素⑥、⑧电负性大小顺序是:>
(3)元素③、⑧形成的化合物中心原子杂化轨道类型:,分子的空间构型
(4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素②与元素⑦的氢
氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式
(5)下图是⑩的某种氧化物的晶胞结构示意图(顶角和体心是氧),可确定该氧化物的化学式为。
(6)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。
已知NF3与NH3的结构类似,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其主要原因是:
信息提示:卤代烃的代表物溴乙烷的主要化学性质如下:
(1)溴乙烷的取代反应
CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
(2)溴乙烷的消去反应
某芳香烃A有如下转化:
请回答下列问题:
(1)写出反应类型:②⑤;写出E所含的官能团:
(2)写出结构简式A,E。
(3)写出化学反应方程式:
反应③,
反应⑤。
人体内缺乏维生素A会使人患夜盲症,原因是维生素A在人体内易被氧化为视黄醛,而视黄醛的缺乏是引起视觉障碍的主要原因。已知视黄醛结构为:
(1)检验醛基的试剂是,实验现象:。
(2)检验碳碳双键的试剂是,实验现象:。
(3)实验中先检验哪种官能团?