科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h):
T/K |
303 |
313 |
323 |
353 |
NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(l)====2NH3(g)+O2(g) ΔH
=+765.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)右图是上述反应在无催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图,请在图中画出在有催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
。计算
①该条件下N2的平衡转化率是 ;
②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为
。
③若温度不变,减小容器体积,则平衡向---------------------------移动,c(NH3)将--------------------
c(N2)将----------------------(填增大、减小或不变)
乙酸苯甲酯可提高花或果的芳香气味,常用于化妆品工业和食品工业。下图是乙酸苯甲酯的一种合成路线(部分反应物、产物和反应条件略去)。
请回答:
(1)运用逆合成分析法推断,C的结构简式为 。
(2)的化学方程式为
。
(3)与互为同分异构体的芳香族化合物有 种,其中一种同分异构体的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰,该同分异构体的结构简式为 。
根据下列4组物质的结构简式回答:
① CH4和CH3CH3② CH2=CHCH3和CH3CH=CH2
③ CH3CH2CH2CH3和④ C2H5OH和CH3OCH3
(1)属于同系物的是(填序号,下同)。
(2)属于同一物质的是。
(3)具有不同官能团的同分异构体是。
(4)由于碳链骨架不同而产生的同分异构体是。
现有下列物质:①乙炔 ②苯酚溶液 ③乙醛 ④淀粉溶液 ⑤氨基酸。请回答:
(1)遇碘水呈蓝色的是(填序号,下同)。
(2)能发生成肽反应的是。
(3)能跟溴发生加成反应的是。
(4)能跟银氨溶液发生银镜反应的是。
(5)能跟饱和溴水反应生成白色沉淀的是。
实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:
2 KMnO4+16 HCl ="==" 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2↑ + 8 H2O
此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)用“线桥法”表示出电子转移情况:
2 KMnO4+16 HCl ="==" 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2↑ + 8 H2O
(2)该反应中,氧化剂是__________,还原剂是_________。
(3) 当电子转移的数目为6.02×1023个时生成的氯气的物质的量为 mol
化学科学在药物的开发、合成和使用中起着至关重要的作用。如小苏打、氢氧化铝、三硅酸镁等可治疗胃酸过多,硫酸亚铁可补铁、防治贫血。试回答下列问题:
(1)写出小苏打与胃酸(主要成分为稀盐酸)作用的离子方程式:
。
(2)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用胃舒平药片(复方氢氧化铝),其治疗原理涉及的离子反应方程式:。
(3)自选合适的氧化剂,将补铁剂中的Fe2+氧化成Fe3+,写出相关的离子反应方程式:。
检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以用(填化学式),现象是。