所以該有機物的分子式為CH4 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醇是基礎(chǔ)有機化工原料和新型清潔燃料，廣泛用于制造各種燃料電池．工業(yè)上以甲烷和水蒸氣為原料制備甲醇，反應(yīng)過程如下．
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反應(yīng)Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2 （△H2＜0=
（1）圖1是反應(yīng)Ⅰ進行過程中的能量變化示意圖．根據(jù)圖象判斷，升高溫度，反應(yīng)I的平衡常數(shù)將
 
 （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）已知在催化劑和一定壓強下，反應(yīng)Ⅱ能自發(fā)進行．在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律．
圖2是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比（起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，則曲線Z對應(yīng)的溫度是
 
；該溫度下上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為
 
．
（3）圖3甲是一種甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，甲醇提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路到達另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2
  △  
.
 
2CO2+4H2O．
①M電極的電極反應(yīng)式為
 
．
②以上述電池做電源，用圖3乙所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)Al電極附近逐漸變渾濁并有氣泡逸出，原因是（用離子方程式表示）：
 
．Al電極應(yīng)接燃料電池的
 
（填“M”或“N”）極．
（4）合成甲醇時可選用CuCl為催化劑．CuCl是不溶于水的白色固體，制備時向CuCl2溶液中加入過量銅粉，發(fā)生反應(yīng)CuCl2+Cu═2CuCl．在實驗過程中應(yīng)先加入濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng)CuCl+HCl?H[CuCl2]．反應(yīng)結(jié)束后將溶液倒入蒸餾水中有CuCl生成．實驗過程中加入濃鹽酸的目的是
 
．當(dāng)c（Cl-）=2×10-3mol?L-1時，c（Cu+）=
 
 mol?L-1．已知：Ksp（CuCl）=1.7×10-7．

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“C1化學(xué)”是指以分子中只含一個碳原子的物質(zhì)為原料進行物質(zhì)合成的化學(xué)�！癈1化學(xué)”對于緩解日益 嚴(yán)重的能源危機、合理利用煤和天然氣等化石燃料、保護環(huán)境等都有非常重要的意義。合成氣(CO+H2)是 “C1化學(xué)”中的常用原料。
(1)煤氣化可生成合成氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，用該方法生產(chǎn)合成氣的一個典型缺陷是___________。
(2)將甲烷氧化可制合成氣：CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g) △H=-35.6 kJ/mol。該反應(yīng)是_____（填“自發(fā)”或“非自發(fā)”）反應(yīng)。
(3)通過乙醇制取合成氣具有良好的應(yīng)用前景。由乙醇制取合成氣有如下兩條路線：
a．水蒸氣催化重整：CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g) △H=+255.58 kJ/mol
b．部分催化氧化：CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→ 3H2(g)+2CO(g) △H=+13.76 kJ/mol
下列說法錯誤的是____。
A．從原料消耗的角度來看，a路線制氫更有價值
B．從能量消耗的角度來看，b路線制氫更加有利
C．a(chǎn)路線制氫由于要消耗很多能量，所以在實際生產(chǎn)中意義不大
D．在以上兩個反應(yīng)中，原子利用率較高的是b反應(yīng)
(4)工業(yè)用合成氣制備二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

催化反應(yīng)室中(壓力2.0~ 10.0 MPa，溫度230~ 280℃)進行下列反應(yīng)：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = -23.5 kJ/mol ②
CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ/mol ③
①催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____。830℃ 時反應(yīng)③的K=1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K_______（填“>”、“<”或“=”）1.0。
②上述流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有____________。

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（1）將CO2轉(zhuǎn)化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)．如：
①6CO2+6H2O
光合作用
C6H12O6+6O2
②CO2+CH4
催化劑
△
CH3COOH
③2CO2+6H2
催化劑
△
CH2=CH2+4H2O
對以上反應(yīng)的敘述，正確的是
AB
AB
．（填序號）
A．最節(jié)能的是反應(yīng)①
B．反應(yīng)②的原子利用率為100%
C．反應(yīng)②中的兩種反應(yīng)物都是可再生的天然物質(zhì)
D．反應(yīng)③是目前工業(yè)生產(chǎn)乙烯的最主要方法
（2）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，其過程如圖所示，試回答下列問題：

①15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱堿性（與NH3溶于水的原理相似），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：
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
．
②CH3OH（l）、H2（g）的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ?mol-1、△H=-285.8kJ?mol-1，寫出工業(yè)上以CO2（g）、H2（g）合成CH3OH（l）的熱化學(xué)方程式：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
．
③據(jù)報道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇也已成為現(xiàn)實：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g），該反應(yīng)的△S
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0，根據(jù)反應(yīng)可自發(fā)進行，推得該反應(yīng)的△H
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0．

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（12分）

A.原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。

Ⅰ.已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數(shù)目依次為1、2、3、6和6，且都含有18個電子，又知B、C和D是由兩種元素的原子組成，且D分子中兩種原子個數(shù)比為1 :2。

請回答：

（1）組成A分子的原子的元素符號是               ；已知E是有毒的有機物，E的熔、沸點比CH4的熔、沸點高，其主要原因是____________________________________。

（2）C的立體結(jié)構(gòu)呈      ____ 形，該分子屬于     分子（填“極性”或“非極性”）；

（3）火箭中可充入四氧化二氮和D作為燃料反應(yīng)生成氮氣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______                                         __________________ 。（不需要寫反應(yīng)條件）

Ⅱ.CO與N2互為等電子體。

（4）CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)。

根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是____________________________________。

 

 

A－B

A=B

A≡B

CO

鍵能（kJ/mol）

357.7

798.9

1071.9

鍵能差值kJ/mol）

              441.2                          273

N2

鍵能（kJ/mol）

154.8

418.4

941.7

鍵能差值kJ/mol）

               263.6                      523.3

（5）它們的分子中都包含___________個σ鍵，______________個π鍵。

（6）Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應(yīng)的原因與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)。

Ni原子的價電子排布式為                _____    。Fe(CO)5常溫下呈液態(tài)，熔點為

－20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于      ____（填晶體類型）；Fe(CO)5是配合物，配體是__________           。

B．茶中含有多種有益于人體健康的成分，據(jù)測定茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素。某化學(xué)研究小組欲探究茶葉中鈣元素的含量，設(shè)計了探究實驗方案如下：（已知茶葉中的鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響）

    步驟1：稱取500g干燥的茶葉，置于通風(fēng)櫥中，充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細后移入燒杯中，然后將200mL 1 mol·L-1鹽酸加入灰中攪拌、過濾、洗滌。

    步驟2：向步驟1所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH至6～7左右，使鋁、鐵元素以氫氧化物的形式完全沉淀，再加熱煮沸30 min，加入7.95g無水碳酸鈉，充分?jǐn)嚢瑁恋硗耆�，過濾，洗滌，過濾后得到濾液和沉淀。

    步驟3：將步驟2所得的濾液稀釋至500 mL，取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示劑，用0.100mol·L-1的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點時消耗鹽酸的體積為20.00mL，計算結(jié)果。

請回答下列問題：

步驟 1中，使茶葉灰化時需要用到三角架、泥三角、酒精噴燈、     ___ 、   ____  等儀器。

步驟2中，改用試劑           _______   (寫試劑名稱)來調(diào)節(jié)pH將更為方便；判斷沉淀已經(jīng)洗凈的方法是                                                            。

步驟3中，滴定過程中，眼睛應(yīng)注視                                            ____________________，被滴定的20 mL濾液中含CO32－的物質(zhì)的量為         __   mol，試計算原500g茶葉中鈣離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        _______    ，計算過程如下：

 

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（12分）
A.原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。
Ⅰ.已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數(shù)目依次為1、2、3、6和6，且都含有18個電子，又知B、C和D是由兩種元素的原子組成，且D分子中兩種原子個數(shù)比為1 :2。
請回答：
（1）組成A分子的原子的元素符號是               ；已知E是有毒的有機物，E的熔、沸點比CH4的熔、沸點高，其主要原因是____________________________________。
（2）C的立體結(jié)構(gòu)呈     ____ 形，該分子屬于     分子（填“極性”或“非極性”）；
（3）火箭中可充入四氧化二氮和D作為燃料反應(yīng)生成氮氣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______                                         __________________。（不需要寫反應(yīng)條件）
Ⅱ.CO與N2互為等電子體。
（4）CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是____________________________________。

 
 
A－B
A=B
A≡B
CO
鍵能（kJ/mol）
357.7
798.9
1071.9
鍵能差值kJ/mol）
              441.2                          273
N2
鍵能（kJ/mol）
154.8
418.4
941.7
鍵能差值kJ/mol）
               263.6                      523.3
（5）它們的分子中都包含___________個σ鍵，______________個π鍵。
（6）Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應(yīng)的原因與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)。
Ni原子的價電子排布式為                _____    。Fe(CO)5常溫下呈液態(tài)，熔點為
－20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于      ____（填晶體類型）；Fe(CO)5是配合物，配體是__________           。
B．茶中含有多種有益于人體健康的成分，據(jù)測定茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素。某化學(xué)研究小組欲探究茶葉中鈣元素的含量，設(shè)計了探究實驗方案如下：（已知茶葉中的鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響）
步驟1：稱取500g干燥的茶葉，置于通風(fēng)櫥中，充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細后移入燒杯中，然后將200mL 1 mol·L-1鹽酸加入灰中攪拌、過濾、洗滌。
步驟2：向步驟1所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH至6～7左右，使鋁、鐵元素以氫氧化物的形式完全沉淀，再加熱煮沸30 min，加入7.95g無水碳酸鈉，充分?jǐn)嚢瑁恋硗耆�，過濾，洗滌，過濾后得到濾液和沉淀。
步驟3：將步驟2所得的濾液稀釋至500 mL，取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示劑，用0.100mol·L-1的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點時消耗鹽酸的體積為20.00mL，計算結(jié)果。
請回答下列問題：
步驟 1中，使茶葉灰化時需要用到三角架、泥三角、酒精噴燈、    ___、  ____ 等儀器。
步驟2中，改用試劑           _______  (寫試劑名稱)來調(diào)節(jié)pH將更為方便；判斷沉淀已經(jīng)洗凈的方法是                                                            。
步驟3中，滴定過程中，眼睛應(yīng)注視                                          ____________________，被滴定的20 mL濾液中含CO32－的物質(zhì)的量為          __  mol，試計算原500g茶葉中鈣離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為       _______   ，計算過程如下：

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一、1.AD  2.B  3.B  4.D  5.D  6.BC  7.C  8.A?

二、9.C4H10，C9H20或C10H8?

10.(1)CO、H2，物質(zhì)的量相同，耗O2的量相同?

(2)C2H5OH，CH3―O―CH3，必須是同分異構(gòu)體?

11.(1)CH≡CH，，(2)CH4，CH3OH

12.C5H12；設(shè)該烴的分子式為CxHy，則有=5/1則x/y=5/12所以分子式為C5H12

13.(1)x=2，y=1  (2)C2H2O2  (3)18

14.(1)1≤V(O2)/V(C2H6)≤2.5?

當(dāng)只有CO2與Na2O2反應(yīng)時，則應(yīng)通入的O2最多，由2C2H6+5O2+4Na2O2→4Na2CO3+6H2O(l)得V(O2)/V(C2H6)=5/2=2.5?

當(dāng)C2H6燃燒后產(chǎn)生的CO2和H2O均全部與Na2O2反應(yīng)時，則通入的O2應(yīng)最少，由方程式C2H6+O2+5Na2O2→2Na2CO3+6NaOH得V(O2)/V(C2H6)=1/1

故O2與C2H6的體積比x的取值范圍為1≤V(O2)/V(C2H6)≤2.5

(2)0.8?

n(Na2O2)==0.02mol由2C2H6+5O2+4Na2O2→4Na2CO3+6H2O(l)得：

=n(O2)=0.025mol故通入O2的質(zhì)量不能超過32g/mol×0.025mol=0.8g

15.(1)n(H2O)==0.6moln(CO2)==0.4mol?

CuO  +  CO  =  Cu  +  CO2    △m(減量)?

        1mol         1mol        16g?

        n(CO)                    3.2g?

∴實際有機物燃燒產(chǎn)生的CO2為：0.4-0.2=0.2mol?

∴0.2mol有機物中含1mol有機物中C∶H∶O=2∶6∶2

故有機物分子式為：C2H6O2?

(2)n(Na)= =0.4mol,0.2mol有機物能和0.4molNa反應(yīng)

所以該有機物為二元醇，結(jié)構(gòu)簡式為HO―CH2―CH2―OH?

16.(1)

2-甲基-1，3-丁二烯(或異戊二烯)?

(2)?聚異戊二烯?

 

 


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