(6分)用天然气、煤、石油可获得多种有机产品。
(1)从天然气获得的CH4可用于制备CHFCl2(氟利昂的一种主要成分),制备方法如下:
甲为Cl2,反应①的条件是 ,写出乙的结构式 。
(2)石油通过一定方法可获取汽油,用于获取汽油的方法 和 。
(3)煤干馏可获得煤焦油,煤焦油中可分离出苯,写出由苯制备硝基苯的化学方程式 。
(6分)净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒,药丸通常分内外两层。外层的优氯净[Cl2Na(NCO)3,氯元素为+1价]先与水反应,生成次氯酸(HClO)起杀菌消毒作用;几分钟后,内层的亚硫酸钠(Na2SO3)溶出,可将水中的余氯(次氯酸)除去。
(1)优氯净中氮元素的化合价为 。
(2)亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为 。
(3)亚硫酸钠溶液在空气中易变质,请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法 。
(10分)四种短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,请结合表中信息回答下列问题。
| W | X | Y | Z |
结构 或性质 | 最高价氧化物对应的水 化物与其气态氢化物反 应得到离子化合物 | 焰色反应呈黄色 | 在同周期主族元素形成的简单离子中,离子半径最小 | 最高正价与最 低负价之和为6 |
(1)W元素和氢可形成离子化合物,其电子式为 。
(2)Y元素和Z元素可形成YZ3化合物,可用于净水剂,净水原理 (用离子方程式表示)。
(3)①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是 (填序号)。
a.最高价氧化物的水化物能反应 b.相应硫酸盐水溶液的pH
c.单质与水反应的难易程度 d.单质与酸反应时失去的电子数
②由X、Y、氢、氧四种元素所组成的化合物,能与盐酸以1:4反应生成两种常见盐和水,则该化合物的化学式为 。
(4)W的一种氢化物HW3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物混合,混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(6分)现有反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中能量变化如下图所示,写出该反应的热化学方程式 ;
已知该反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 465 | 413 |
则C≡O中的键能为 KJ·mol-1;图中曲线Ⅱ表示 (填反应条件)的能量变化。
(6分)80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4 2NO2,△H >0隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s) n(mol) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
n(N2O4) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
n(NO2) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(1)计算0s—20s内用N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1
(2)要增大N2O4的转化率,同时增大该反应的K值,可采取的措施有 (填序号)
A.通入一定量的NO2气体
B.通入一定量的氦气以增大压强
C.使用高效催化剂
D.升高温度
(3)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。
苯乙烯(C6H5CH=CH2)是生产各种塑料的重要单体,其制备原理是:C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2 (g),实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),下图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系。下列说法正确的是
A.a、b两点转化率不等,但是化学平衡常数相等
B.b点转化率为50%,则混合气体中苯乙烯的体积分数为1/3
C.恒容时加入稀释剂(水蒸气)能减小C6H5C2H5平衡转化率
D.b点和c点温度和压强相同,故其反应速率也相等