甲醇是重要的化工原料,利用CO2和H2合成甲醇,发生的主反应如下:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H
已知:在25℃、101kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ.请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 .
(1)在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.回答:
0~10min 内,氢气的平均反应速率为 mol/(L•min);第10min 后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入0.75mol CO2(g)和1.5mol H2O(g),则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动.恒温恒压密闭容器中该反应达平衡状态的依据是(填序号) .
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2) B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.混合气体的总物质的量不变
(2)如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL某NaCl溶液,该装置中 a 极为 极,负极反应式为 .在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为12(假设NaCl 溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol.
(3)取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”).
W结构中含有三个六元环,是一种新型香料的主要成分之一。W的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:①RCH===CH2+CH2===CHR′CH2===CH2+RCH===CHR′
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子
③D和H是同系物, D与H发生反应生成W.
请回答下列问题:
(1)G分子中含有的官能团名称是____________。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型有____________、____________。
(3)A的结构简式为____________; F的结构简式为____________;
(4)B→C的化学方程式为______________________________;
D+H→W的化学方程式为______________________________。
(5)K为F的同系物,碳数比F多1,其符合下列条件的K的同分异构体共有________种。
a.能发生银镜反
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.核磁共振氢谱上有四个峰,其峰面积之比为1∶1∶2∶6
(6)K的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是_______(填标号)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
①~⑨是几种有机物的名称或化学式:
①2,2,3-三甲基丁烷、②3-甲基-1-氯戊烷、③甲苯、④、⑤ClCH=CHCl、
⑨1,3,5-庚三烯
据此回答下列问题:
(1)用系统命名法命名有机物⑧:_____________
(2)上述有机物中,互为同分异构体的是____________(用编号表示),存在顺反异构的是_______(用编号表示)。
(3)③苯环上的二氯代物有__________种,以该有机物为原料制备TNT炸药的化学方程式为_______
(4)已知在有机物分子中,若某个碳原子上连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,
如中带*的C原子。若同一个碳原子上连着2个碳碳双键(如C==C==C)时,分子极不稳定,不存在。⑨1,3,5-庚三烯的众多链烃同分异构体中:
含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的____________种。
含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后,不具有“手性碳原子”的结构简式是___________________。
某工厂的废液经测定其主要含有乙醇,此外还有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。以上各物质的沸点如下:
物质 | 丙酮 | 乙酸乙酯 | 乙醇 | 乙酸 |
沸点/℃ | 56.2 | 77.06 | 78 | 117.9 |
现拟通过下列步骤回收乙醇和乙酸:
①向废液中加入甲溶液;②将混合液放入蒸馏器中缓缓加热;③收集温度在70℃~85℃之间的馏出物;④排出蒸馏器中的残液,冷却后向其中加入乙溶液(过量),然后再放入蒸馏器中进行蒸馏,收集馏出物.
可选用试剂:A. 烧碱溶液 B. 浓硫酸 C.饱和食盐水 D. 浓盐酸
请回答下列问题:
(l)乙醇的沸点比丙酮沸点高的主要原因是
(2)加入甲溶液是_________,(填A B C D序号),涉及到的反应方程式:
(3)在70℃~85℃时馏出物的主要成分为________________________。
(4)在步骤④中加入过量的乙溶液是_________。(填A B C D序号),
(5)最后蒸馏的温度控制在____________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:__________(填标号)
如果蒸馏前忘记加沸石,液体温度已接近沸点时,应该如何处理?___________________
已知某碱性硼化钒(VB3)一空气电池工作时发生反应为:11O2+4VB2=2V2O5+4B2O3。以该电池作为电源,使用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况),则下列说法正确的是
A.VB2电极发生的电极反应为:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B.若B装置内的液体体积为400mL,则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol/L
C.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生
D.外电路中电子由a电极流向b电极
一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III,在I中充入1mol CO和1 mol H2O,在II中充入1 mol CO2和1 mol H2,在III中充入2 mol CO 和2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法不正确的是
A.容器I、II中正反应速率不相同
B.容器I中CO 的物质的量比容器II中的多
C.容器I中反应的平衡常数小于III中
D.容器III中CO 的浓度比容器II中CO浓度的2倍还多