(14分)某有机物甲和A互为同分异构体,经测定它们的相对分子质量小于100;将1mol甲在O2中充分燃烧得到等物质的量的CO2和H2O ,同时消耗112LO2(标准状况);在酸性条件下将1 mol甲完全水解可以生成1 mol 乙 和1mol丙 ;而且在一定条件下,丙可以被连续氧化成为乙。
经红外光谱测定,A的结构中存在C=O双键和C-O单键,但分子中不含有结构的基团,B在HIO4存在并加热时只生成一种产物C,下列为各相关反应的信息和转化关系:
⑴ 请确定并写出甲的分子式 ;
写出满足下列条件甲的同分异构体的结构简式 ;
①与甲同类 ②能发生应银镜反应
⑵ E → F 的反应类型为 反应;
⑶ A的结构简式为 ;G 的结构简式为 ;
⑷ B →D的反应化学方程式为 ;
⑸写出C与Ag(NH3)2OH反应的化学方程式 。
(14分)
氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互转化。
(1)对反应2NO2(g) N2O4(g)△H=-57.2kJ·mol-1
①在温度为T1、 T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1 T2
(填“大于”、“小于”或“等于”);
②A、C两点气体的平均相对分子质量:A C(填“大于”、“小”或“等于”)
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(NO2)/mol |
0.40 |
n1 |
0.26 |
n3 |
n 4 |
n(N2O4)/mol |
0.00 |
0.05 |
n 2 |
0.08 |
0.08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为 。
②该条件下平衡常数K的值为 。
③若其他条件不变,下列既能加快正反应速率又能提高NO2转化率的措施是
A.抽出N2O4 B.降低温度 C.加压 D.加入催化剂
④若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,
N2O4的起始的物质的量是 。
⑤若其它条件不变,只将容器改为带活塞的恒压容器,
则平衡时N2O4的量 0.08mol。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。(注:“原子经济性”是指,在化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中)
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇
反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
上述反应符合“原子经济”原则的是: (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ·mol-1
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ·mol-1
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ·mol-1
请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
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(3)甲醇—空气燃料电池,电解质溶液是:20%~30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。
。
(4)下图是一个电化学过程示意图。
① 锌片上发生的电极反应式为 。
② 假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化96g,则燃料电池理论上需要 mol甲醇。
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,上列结论正确的是
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0,T1<T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
图中所示化合物A(fumimycin)是:从微生物中分离得到的,它显示出广谱抗菌活性。下列关于化合物A的说法中,正确的是:
A.该化合物A的分子式为:C15H15O6N
B.化合物A不与NaHCO3反应
C.化合物A与足量的NaOH反应,1mol A可以消耗4mol NaOH
D.化合物A可以水解得到2种有机物
小红在帮实验员整理化学试剂时,发现一瓶标签破损的无色溶液,标签严重破损,只能隐约看到一部分(如图)。下列说法不正确的是:
A.该有机物肯定是:甲酸乙酯能发生银镜反应
B.该有机物的分子式为C3H6O2
C.在酸性条件下水解生成两种有机产物的相对分子质量可能相等
D.在碱性条件下可完全水解