已知:
以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去)。
其中,A、B、C、D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。 请回答下列问题: (1)A生成B的化学反应类型是。 (2)写出生成A的化学反应方程式:。 (3)B在浓硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:。 (4)写出C生成D的化学反应方程式:。 (5)含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有种,写出其中一种同分异构体的结构简式:。
(8分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,有多种合成方法。 方法一:通过CH~OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)∆H=-23.5 kJ/mol ① (1)该反应在恒容密闭的容器中进行,能说明反应达到平衡的是_____。(填字母编号) A.容器中压强不再变化 B.n(CH3OH):nCH3OCH3):n(H2O)="2:1:1" C.c(CH3OH)=c(CH3OCH3)=c(H2O) D.混合气体中各组分浓度不再变化 E.混合气体的平均相对分子质量不再变化 (2)在T℃时该反应的平衡常数K=5,若在此温度下某时刻测定出该反应中各物质的浓度为c(CH3OH)="0.3" mol/L、c(CH3OCH3)="0.6" mol/L、c(H2O)=0.6mol/L,则此时正、逆反应速率的大小是V(正)____V(逆)。(填“>”、“<”或“=” (3)3H2(g)+3CO(g)= CH3OCH3+3CO2(g) ∆H=-a kJ/mol② 该反应在一定条件下的密闭容器中可达到平衡状态(曲线1),若在t0时刻改变一个条件,曲线I变为曲线Ⅱ,改变的条件是_________。(填字母编号) A.升高温度 B.加入催化剂 C.缩小容器体积 D.增加H2的浓度 E.分离出二甲醚 (4)该反应可以分步进行: 4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3③ CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g) △H4=-bKJ/mol④ H2O(l)=H2O(g) △H5=+44KJ/mol⑤ 则反应③的焓变△H3=________KJ/mol(用含a、b的代数式表示)
(10分)甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质,A、B、C为常见的化合物,A和B都极易溶于水,用玻璃棒分别蘸取A和B的浓溶液后,相互靠近会看到白烟。各物质之间存在如下图所示的转化关系: 请回答下列问题: (1)丙与A反应生成乙和C的化学反应方程式为—————— (2)向0.1 mol/L的C溶液中通入A至显中性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:__________. (3)常温下取M的饱和溶液与AgI的饱和溶液等体积混合,再加入足量的AgNO3浓溶液发生反应,则生成沉淀的物质的量较多的是________。(填化学式) (4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制取甲的装置示意图如右图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,a、b极均为惰性电极)。 电解时,b极的电极反应是_______。若在a极产生112mL气体(标准状况),则消耗尿素的质量为______g。
(16分)X、Y、Z、E、M、Q、R为七种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大,其中X+无电子,Y、Z同一周期且相邻,X与E、Z与Q分别为同一主族,M的原子序数是Y的2倍,Q的质子数比E多5。J为ds区原子序数最小的元素。请用推断出的元素回答下列问题: (1)Y、Z、Q三元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,Y2、X2分子中共价键的数目之比为_________,MR4分子的中心原子的杂化轨道类型是_______。 (2)由Q、R两元素可按原子个数比l:l组成化合物T,化合物T中各原子均满足8电子的稳定结构,则T的电子式为________。固体化合物E2Z2投人到化合物E2Q的水溶液中,只观察到有沉淀产生,该反应的离子方程式为______________________。 (3)J元素基态原子的外围电子排布式为___________。向JQZ4溶液中逐滴加人Y元素氢化物的水溶液,先生成蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解得到深蓝色的透明溶液,该沉淀溶解的离子方程式是_____________。 (4)J2Z为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个Z原子,其余Z原子位于面心和顶点,则该晶胞中有______个J原子。
(14分)化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。 (1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。在lL密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3mol H2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如下图所示: 实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=__________________;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的__________、__________(填字母编号)。 A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 D.降低温度 E.使用催化剂 (2)已知NO2与N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)。 ①T℃时,将0.40 mol NO2气体充入容积为2L的密闭容器中,达到平衡后,测得容器中c(N2O4)="0.05" mol/L,则该反应的平衡常数K=_______________; ②已知N2O4在较高温度下难以稳定存在,易转化为NO2,若升高温度,上述反应的平衡常数K将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③向绝热密闭容器中通入一定量的NO2,某时间段内正反应速率随时问的变化如图所示。下列说法正确的是__________(填字母编号)。 A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点 C.Δt1=Δt2时,NO2的转化率:a~b段小于 b~c段 (3)25℃时,将amol/L的氨水与b mol/L盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a______b。 (填“>”、“<”或“=”);用a、b表示NH3H2O的电离平衡常数Kb=________________。
(12分)已知两种相邻周期、相邻主族的短周期非金属元素X、Y,其最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题: (1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物,且A和F的分子均为10电子微粒,则: ①F属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 ②反应I的化学方程式为____________________________________________。 ③将1.92g铜粉与一定量的D的浓溶液反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况),则反应消耗的D的物质的量为________________mol。 (2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为34 g/mol,则: ①将铜粉与D的浓溶液反应所得溶液加热蒸干,得到的白色固体物质为____________(填化学式)。 ②将少景Na2Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中发生反应,无沉淀生成,请写出该反应的离子反应方程式__________。在该反应中若有74.5 g NaClO被还原,则转移电子的物质的量为_________mol。