(共8分)常温下,在一刚性容器内部有一个不漏气且可以滑动的活塞,将容器分割成左右两室。左室充入N2,右室充入H2和O2,活塞正好使N2占容器体积的1/4(如图)。然后点燃H2和O2的混合气体,反应完毕后恢复至原来的温度,活塞正好停留在容器的中间。经检验,此时右室中气体可使带火星的木条复燃。(1)求反应前H2和O2的物质的量之比。(2)求反应前H2和O2混合气体的平均相对分子质量。
在一定温度下,气态烃CnHm与氢气在催化剂存在下反应生成CnHm+x。现将烃与氢气以不同比例混合,分别取出60 mL进行反应,混合气体中氢气的体积分数与反应后气体总体积之间的关系如图5-15所示。 图5-15 试完成下列问题: (1)A点氢气的体积分数等于________。 (2)x=________。 (3)CnHm是既有双键又有三键的链烃,已知的碳键结构是很少见的,则n值最小应等于__________。
某烃A相对分子质量是156,在CCl4溶液中跟Br2不起反应,但在光照下,Br2可以跟A起取代反应,取代产物的相对分子质量是235的有两种:产量较多的一种是B,产量较少的一种是C。另外,还可得到相对分子质量是314的产物多种。 (1)请写出A、B、C的结构简式。 (2)相对分子质量是314的有多少种?
(12分)某烃A 0.2 mol在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2 mol,试完成下列问题: (1)烃A的分子式为______________。 (2)若一定量的烃A完全燃烧后,生成B、C各3 mol,则有______________g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气______________L。 (3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则此烃A的结构简式为______________。 (4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能有的结构简式为________________;比烃A少2个碳原子的同系物有______________种同分异构体。
(15分)等物质的量的三种气态脂肪烷烃在25 ℃和常压下的体积为2 L,完全燃烧需相同条件下O2的体积是 11 L。在压强不变的条件下,若将该气态脂肪烷烃的混合物冷却至5 ℃,则体积减少到原体积的0.933。 (1)已知碳原子数n≥5的脂肪烷烃在5 ℃时为液态。试推导该混合物中是否含有碳原子数n≥5的脂肪烷烃? (2)试推导该混合物中含有什么脂肪烷烃?写出三种脂肪烷烃的结构简式。
(6分)CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4和C2H6(水和其他反应产物忽略不计),取一定量CH4经催化氧化得到一种混合气体,它在标准状况下的密度为0.780 g·L-1。已知反应中CH4消耗了20%,计算混合气体中C2H4的体积分数。(本题计算过程中请保留3位有效数字)