(12分)一定温度下,在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x。
(1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。
A.物质A、B的转化率之比为1∶2
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n-nx)
C.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动
D.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
(2)K和x的关系满足K=____________。
(3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。
①由图可知,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件:
t2时_________________________;
t8时_________________________。
②t2时平衡向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
③若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。
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有机物A(C12H15ClO3)为含多种官能团的芳香族化合物,其结构简式如图(其中虚线框内为未知部分的结构)所示,A可发生如下转化(其中部分产物已略去)。
已知:D能使溴的CCl4溶液褪色;B不能与FeCl3溶液发生显色反应,1mol B最多能与2mol金属钠反应;C的催化氧化产物不能发生银镜反应。回答下列问题。
(1)写出C中官能团的名称 _。
(2)A的结构简式(写出一种): _。
(3)写出反应类型:C→D ;B→E 。
(4)写出E与新制Cu(OH)2反应的化学方程式 _。
(5)E有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有 种,写出其中任意一种同分异构体的结构简式 。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基;②分子结构中含有甲基;③能发生水解反应。
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A~F六种有机物的相互转化关系如图所示:
已知 :
据此回答下列问题:
(1)A是合成天然橡胶的单体,用系统命名法命名,A的名称为 ,天然橡胶的结构简式为 _。
(2)A生成时,A发生的反应类型为 。
(3)E→F的化学方程式为 。
(4)A与Br2按物质的量比1∶1发生加成反应,生成的产物有 _种(考虑顺反异构)。
(5)现有另一种有机物G,已知G与E无论按何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成的CO2、H2O以及消耗的O2均为定值。请写出两种符合下列要求的G的结构简式 _、 。
①M(G)<M(E);
②G的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶3。
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(14分)(1)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为
2KNO3+3C+SA+N2↑+3CO2↑(已配平)
①在生成物中,A的晶体类型为 ,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 。
②除S外,上列元素的电负性从大到小依次为 。
(2)①已知CN—与N2结构相似,推算HCN分子中键与键数目之比为 。
②原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为 ,Q2+的未成对电子数是 。
③在CrCl3的水溶液中,一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6-n]x+(n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R-H),可发生离子交换反应:[CrCln(H2O)6-n]x++xR—H→Rx[CrCln(H2O)6-n]+xH+
交换出来的H+经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子的组成。 将含0.0015 mol [CrCln(H2O)6-n]x+的溶液,与R-H完全交换后,中和生成的H+需浓度为0.1200 mol·L-1 NaOH溶液25.00 ml,该配离子的化学式为 。
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I.(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式_________________________________。
(2)③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
II.现有pH=2的醋酸甲和pH=2的盐酸乙:
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动;若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动,若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液混合,溶液的pH=___ ___,若两溶液不等体积混合,则
pH___ ___。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________ V(乙) ( 填“>”、“<”或“=”)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________ c(CH3COO-) ( 填“>”、“<”或“=”)。
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对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母菌和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
②D可与银氨溶液反应生成银镜;
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________;
(2)由B生成C的化学反应方程式为________,该反应的类型为________;
(3)D的结构简式为________;
(4)F的分子式为________;
(5)G的结构简式为________;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有________种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的是________(写结构简式)。
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氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____________。
(2)以甲烷为原料可制得氢气。图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和1mol H2(g)的能量(KJ)变化示意图,写出该反应的热化学方程式_______________(△H用E1、E2、E3表示)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
A.容器内气体压强保持不变
B.吸收y mol H2只需1 mol MHx
C.若降温,该反应的平衡常数增大
D.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(4)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42-,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在__________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_____________。
③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,分析N点c( Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。
(5)在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,发生CO ( g ) + 2H2 ( g )CH3OH ( g ) △H<0, CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示,当达到平衡状态A 时,容器的体积为1 L。若反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。
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燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池.某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液.
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是_____________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”).该电极上发生的电极反应式为__________________.
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为________________.
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是____________mol.
(4)若a、b电极材料分别为铁和石墨,则电解总反应化学方程式为____________
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10分)下图是一个化学过程的示意图
回答下列问题:
(1)甲池是 装置,电极A的名称是 。
(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为 ,
乙装置中B(Ag)的电极反应式为 ,
丙装置中D极的产物是 (写化学式),
(3)一段时间,当丙池中产生112mL(标准状况下)气体,若要使丙池恢复电解前的状态,
应向丙池中 (写化学式)。
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(14分)现有常温下的六份溶液:
①0.01 mol/L CH3COOH溶液;
②0.01 mol/L HCl溶液;
③pH=12的氨水;
④pH=12的NaOH溶液;
⑤0.01 mol/L CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液;
⑥0.01 mol/L HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是_____(填序号,下同),水的电离程度相同的是______。
(2)将六份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH:
①________②,③________④,⑤________⑥(填“>”、“<”或“=”)。
(3)0.020 mol/L的HCN(aq)与0.020 mol/L NaCN(aq)等体积混合,已知该混合溶液中c (Na+) > c( CN-),用“>、<、=”符号填空
①溶液中c (OH-) c (H+)
②c (HCN) c (CN-)
(4)在25mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示。
①B点溶液呈中性,有人据此认为,在B点时NaOH溶液与CH3COOH溶液恰好完全反应,这种看法是否正确?
(填“是”或“否”),如果不正确,则二者恰好完全反应的点是在 (填“AB”、“BC”或“CD”)区间内。
②在C点,溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。
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