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(14分)甲醇的用途广泛,摩托罗拉公司也开发出一种由甲醇、氧气以及强碱做电解质溶...

(14分)甲醇的用途广泛,摩托罗拉公司也开发出一种由甲醇、氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,容量达氢镍电池或锂电池的10倍,可连续使用一个月才充一次电.请完成下列与甲醇有关的问题.

(1)工业上用3克氢气与二氧化碳反应生成气态甲醇和水蒸气,放出24.5千焦的热量。

①请写出该反应的热化学反应方程式:                           

利用该反应,在温度和容积相同的A、B两个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,经10秒钟后达到平衡,达到平衡时的有关数据如下表:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ②从反应开始到达到平衡时,A中用CO2来表示的平均反应速率为        

      ③A中达到平衡时CO2的转化率为            , a=          

   (2)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如题1图:

   说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                        

       ②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如题2图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式            ;在t2时所得溶液的pH约为            

 

(14分  每空2分) (1)① ② 0.1c1 mol/(L·S) 或0.1c2 mol/(L·S)(任答对一个得分) ③ 60%    19.6 (2)① CH3OH - 6e-+ 8OH- = CO32-+ 6H2O       ② 4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O    1 【解析】(1)考查热化学方程式的书写和反应热的有关计算。A容器中放出29.4kJ热量,所以消耗的氢气是,物质的量是1.8mol,消耗二氧化碳的物质的量是0.6mol,故平衡时CO2的转化率为60%。因为化学反应速率之比是化学计量数之比,所以A中用CO2来表示的平均反应速率为0.1c1 mol/(L··S)。因为平衡的建立与途径无关,所以B容器与A是等效的,所以平衡时B中应该生成0.4mol二氧化碳,所以反应吸收的热量是0.4×49=19.6kJ。 (2)在反应中甲醇失去电子,其负极的电极反应式为CH3OH -6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O。电解NaCl与CuSO4混合溶液时,阳极Cl-失去电子生成氯气,阴极Cu2+得到电子,当二者电解完毕之后,阳极OH-失去电子生成氧气,阴极H+得到电子得到氢气。根据图像可知I代表氢气,Ⅱ代表氯气和氧气。t1后开始生成氧气,电极反应式为4OH- -4e- = O2↑+ 2H2O。t2时生成氧气的体积是336-224=112ml,所以消耗的OH-的量是0.005mol×4=0.02mol,因此溶液中生成的氢离子的量是0.02mol,其浓度为0.1mol·L-1,故pH为1.
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考点分析:
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(16分)茚是碳氢化合物,其结构为说明: 6ec8aac122bd4f6e,茚有一种同分异构体A,A分子中含有一个苯环且只有一个侧链,A有如下转化关系:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

已知:①一个碳原子上同时连2个羟基不稳定,会失水形成羰基;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②  B、C、D、E的分子结构中均有一个苯环。

根据转化关系和已知条件,试回答:

(1)A中所含官能团的名称                        

(2)A→B的反应类型是__________反应。

(3)①写出C→D的化学反应方程式:                                     

②写出E生成高聚物H的化学方程式__________________________________

③写出F与乙醇反应的化学方程式                                       

(4)①A分子有多种同分异构体,试写出与A同类别且只有一个侧链的同分异构体的结构简式                                   

②写出符合下列3个条件的E的所有同分异构体的结构简式:a.遇氯化铁显紫色

b.含有邻二取代苯环结构    c.能发生水解反应但不能发生银镜反应。

                                                                             

 

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(12分)已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:3,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答下列问题:

(1)组成B单质的元素在周期表中的位置为______________,化合物C的电子式为_________________。

(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是_________________。

(3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:________________。

(4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:_____________________。

(5)上图中,在同一反应里一种物质作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有______个。

 

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(18分)下图为某套实验装置示意图,无法看到实验说明,加热装置已经省略。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

             A            B             C          D              E         F

甲同学认为此套装置用于合成物质X, D处盛放V2O5,E处冰水冷却的U型管中有固体X出现。

(1)事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断,那么X的化学式是         ,C装置中盛放的液体药品是           

(2)甲同学方案中为了提高A装置产物的转化率,可以增大B装置产物的通入量。要知道A、B两个装置产物的通入量哪个大,可通过观察                        得知。

(3)若F装置中盛放的药品是              。本实验有无不妥之处?如有请答出改进方案;若无,此问可不答_                                  

乙同学认为此套装置用于合成物质Y,D处盛放铂铑合金网,E处冰水冷却的U型管中有红棕色气体Y生成且越接近U型管底部颜色越浅。对于A处,乙认为没有加热装置。

(4)若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,C处所起作用与合成X时最初所起作用一致,那么C处的广口瓶应改为                    ,所装药品为              

(5)写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式                                       

(6)为什么此时U型管中的红棕色气体越接近管底颜色越浅?

                                           

 

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将Fe、FeO、Fe3O4混合物均分成两等份,在相同条件下,一份用足量H2还原,参加反应H2的体积为V1,另一份用足量稀HNO3处理得NO气体体积为V2,若V1 :V2=3:1,则原混合物中各成分的物质的量之比可能为

A、2:3:2                B、3:2:2                      C、1:2:3                    D、3:2:1

 

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NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

关于NM-3和D-58的叙述,错误的是

A.都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同    B.都能与溴水反应,原因不完全相同

C.都不能发生消去反应,原因相同            D.遇FeCl3溶液都显色,原因相同.

 

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