下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A.碳酸钙的分解 B.碳和水蒸气制取水煤气(CO、H2)
C.铁生锈 D.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
下列反应不属于可逆反应的是
A.二氧化硫的催化氧化
B.氯气溶于水
C.工业合成氨
D.水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应
我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料,该材料可以回收再利用,而且对周边环境不构成任何污染。PETG的结构简式如下:
可采用的合成路线如图所示:
已知:①A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
②
③RCOORl+R2OH→RCOOR2+R1OH(R、R1、R2表示烃基)
试回答下列问题:
(1)C的名称为________,反应①的类型为_______。
(2)反应③所需条件为__________,试剂X为________。
(3)写出I的结构简式:___________。
(4)写出反应⑤的化学方程式:____________
(5)与E互为同分异构体,且满足以下条件的有机物共有_____种,其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:2:2:1的一种同分异构体的结构简式为_______。
①芳香化合物;②一定条件下能发生银镜反应;③能与NaHCO3溶液反应生成气体。
(6)请以甲苯为原料,设计制备苯甲酸苯甲酯的合成路线_____________。(无机试剂任选,合成路线示例见本题干)
2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷汉和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。
①基态Co原子核外电子排布式为_______________;
②基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为______;该能层能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。
(2)[Co(NO3)4]2-的配体中N原子的杂化方式为____,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为________(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为_____NA。
(3)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。
(4)①Li2O被广泛用作玻璃的组分,其熔点______Na2O(填高于或者低于),判断理由_____。
②Li2O具有反萤石结构,晶胞如图所示,已知其晶胞参数为0.4665nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则Li2O的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。熔点为8.6 ℃,沸点100.8℃,25℃电离常数Ka=1.8×10-4。某化学兴趣小组进行以下实验。
Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳
A. B. C. D.
(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称__________。用A图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是________;实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_______。
(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究
资料:ⅰ.常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;
ⅱ.一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:CO+NaOHHCOONa
利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。
(3)打开k2,F装置中发生反应的化学方程式为_____________;为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是_________,H装置的作用是____________。
(4)现需验证E装置中CO与NaOH固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH,若pH>7,证明CO与NaOH固体发生了反应。该方案是否可行,请简述你的观点和理由:________,_________。
(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh的数量级为____________。若向100ml 0.1mol.L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol.L-1的HCl溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。
利用碳和水蒸气制备水煤气的核心反应为:C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、283kJ·mol-1,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) ΔH=___。
(2)在某温度下,在体积为1L的恒容密闭刚性容器中加入足量活性炭,并充入1mol H2O(g)发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
总压强/100kPa | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
①平衡时,容器中气体总物质的量为________mol,H2O的转化率为________。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp=________kPa(结果保留2位有效数字)。
(3)保持25℃、体积恒定的1L容器中投入足量活性炭和相关气体,发生可逆反应C+H2O(g)⇌CO+H2并已建立平衡,在40 min时再充入一定量H2,50min时再次达到平衡,反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示:
①40min时,再充入的H2的物质的量为________mol。
②40~50 min内H2的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
(4)新型的钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:
①放电时,电极A为________极,S发生________反应(填“氧化”或“还原”)。
②充电时,总反应为Na2Sx=2Na+Sx(3<x<5),Na所在电极与直流电源________极相连,阳极的电极反应式为_________。