(14分)Ⅰ.在一定條件下,科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇,其過程如下圖所示,試回答下列問題:
(1)該合成路線對于環(huán)境保護(hù)的價(jià)值在于 。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因 。
(3)CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式: 。
Ⅱ.將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
(4)該反應(yīng)的焓變△H 0,熵變△S___0(填>、<或=)。
(5)用甲醚作為燃料電池原料,在堿性介質(zhì)中該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。若以1.12 L·min-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的速率向該電池中通入甲醚(沸點(diǎn)為-24.9 ℃),用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通電0.50 min后,理論上可析出金屬銅 g。
⑴ 有利于防止溫室效應(yīng)
⑵ HOCH2CH2NH2 + H2OHOCH2CH2NH3++ OH-]
⑶ CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.9kJ/mol(3分)
(4) <(1分),<(1分) (5)CH3OCH3 -12e- +16OH-=2CO32- +11H2O
(6)9.6(3分)
【解析】⑵HOCH2CH2NH2 中的-NH2為堿性基團(tuán),能結(jié)合水電離出的H+,使水的電離平衡正向移動(dòng),OH-濃度增大,導(dǎo)致溶液中C(H+)<C(OH-),故乙醇胺水溶液呈弱堿性;
(3)由題意,得下列熱化學(xué)方程式:
CH3OH(l)+3/2O2(g) →CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.5kJ/mol ①
H2(g)+1/2 O2(g)→H2O(l) △H=-285.8kJ/mol ②
②×3-①,得:CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.9kJ/mol
(4)利用表格中的任同一橫行數(shù)據(jù)分析:溫度越高,CO2的轉(zhuǎn)化率越小,即升溫,平衡逆向移動(dòng),則說明逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),故正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),△H<0;
熵值表示體系的混亂度,該反應(yīng)中由反應(yīng)物到生成物氣體的體積減。2+8變到1+3),故體系的混亂度減小,△S<0;
(5)在甲醚燃料電池中,發(fā)生甲醚的燃燒反應(yīng),而在該反應(yīng)中甲醚失電子做還原劑,故在堿性介質(zhì)中負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OCH3 -12e- +16OH-=2CO32- +11H2O ①;
用甲醚燃料電池做電源,電解CuSO4溶液時(shí),回路中電荷守恒,則:
Cu2++2e-=Cu ②
由①②,得:CH3OCH3 -12e-— 6 Cu
1 6
(1.12 L·min-1×0.50 min)/22.4L.mol-1
=0.025 mol n(Cu)
故n(Cu)= 0.025 mol×6=0.15 mol,m(Cu)= 0.15 mol×64g/mol=9.6g;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
化合物A經(jīng)李比希法和質(zhì)譜法分析得知其相對分子質(zhì)量為136,分子式C8H8O2。A分子中只含一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,其核磁共振氫譜與紅外光譜如圖。關(guān)于A的下列說法中,不正確的是科網(wǎng)]
A.A分子屬于酯類化合物,在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)
B.A在一定條件下可與3mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
C.符合題中A分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物只有一種
D.與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種
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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三調(diào)研測試(一)化學(xué)試卷 題型:填空題
(10分)二甲基亞砜有消炎止痛、鎮(zhèn)靜等作用。甲醇和硫化氫在γ-Al2O3催化劑作用下生成甲硫醚(CH3—S—CH3),甲硫醚再與NO2反應(yīng)制取二甲基亞砜 ( ),有關(guān)反應(yīng)如下:
反應(yīng)① 2CH3OH(l)+H2S(g)=(CH3)2S(l) +2H2O(l) △H=―akJ·mol-1
反應(yīng)② (CH3)2S(l)+NO2(g)=(CH3)2SO(l)+NO(g) △H=-bkJ··mol-1
反應(yīng)③ 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-ckJ·mol-1
(1)寫出用甲硫醚直接和氧氣反應(yīng)制取二甲基亞砜的熱化學(xué)反應(yīng)方程式
___________________________________________________,
(2)能說明反應(yīng)2CH3OH(l)+H2S(g) (CH3)2S(l) +2H2O(l)達(dá)平衡狀態(tài)的是____________ 。
A. v(CH3OH) = 2v(H2S)
B. 恒容容器中,體系的壓強(qiáng)不再改變
C. 恒容容器中,體系中氣體的密度不再改變
D. 恒容容器中,氣體的摩爾質(zhì)量不再改變
(3)反應(yīng)③在一定條件下可達(dá)到平衡,則此條件下該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ____________________。
(4)N2O5是一種新型綠色硝化劑,其制備方法有以下兩種。
方法一:4NO2(g)+O2(g) =2N2O5(g); △H=-56.76 KJ·mol-1 [來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]
常溫下,該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行,則逆向反應(yīng)的△S __________ 0(填“>、<”或“=”)
方法二:用硼氫化鈉燃料電池作電源,采用電解法制備得到N2O5。工作原理如下圖:
硼氫化鈉燃料電池的正極反應(yīng)式________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆浙江省溫州八校高二上學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷 題型:填空題
(14分)某有機(jī)物甲和A互為同分異構(gòu)體,經(jīng)測定它們的相對分子質(zhì)量小于100;將1mol甲在O2中充分燃燒得到等物質(zhì)的量的CO2和H2O ,同時(shí)消耗112LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況);在酸性條件下將1 mol甲完全水解可以生成1 mol 乙 和1mol丙 ;而且在一定條件下,丙可以被連續(xù)氧化成為乙。
經(jīng)紅外光譜測定,A的結(jié)構(gòu)中存在C=O雙鍵和C-O單鍵,但分子中不含有結(jié)構(gòu)的基團(tuán),B在HIO4存在并加熱時(shí)只生成一種產(chǎn)物C,下列為各相關(guān)反應(yīng)的信息和轉(zhuǎn)化關(guān)系:
⑴ 請確定并寫出甲的分子式 ;
寫出滿足下列條件甲的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 ;
①與甲同類 ②能發(fā)生應(yīng)銀鏡反應(yīng)[來源:學(xué)#科#網(wǎng)]
⑵ E → F 的反應(yīng)類型為 反應(yīng);[來源:Z|xx|k.Com]
⑶ A的結(jié)構(gòu)簡式為 ;G 的結(jié)構(gòu)簡式為 ;
⑷ B →D的反應(yīng)化學(xué)方程式為 ;
⑸寫出C與Ag(NH3)2OH反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2010年浙江省高二上學(xué)期期中考試化學(xué)卷理 題型:選擇題
下列反應(yīng)的產(chǎn)物中,有的有同分異構(gòu)體,有的沒有同分異構(gòu)體,其中一定不存在同分異構(gòu)體的反應(yīng)是 ( )
A.異戊二烯[ CH2=C(CH3)CH=CH2 ]與等物質(zhì)的量的Br2發(fā)生加成反應(yīng)
B.2-氯丁烷(CH3CH2CHClCH3)與NaOH乙醇溶液共熱發(fā)生消去HCl分子的反應(yīng)
C.甲苯在一定條件下發(fā)生硝化生成一硝基甲苯的反應(yīng)[來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
D.鄰羥基苯甲酸與NaHCO3溶液反應(yīng)
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