Q、W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素。已知Q在所有原子中的原子半径最小,W是形成化合物种类最多的元素,Y的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物。(注:答题应根据题目要求,用元素符号或化学式来表示对应元素或物质)
(1)Z的离子结构示意图
(2)为了提高工业合成XQ3产率(该反应为放热反应),下列措施合理的是
a.升高温度
b.加入催化剂
c.将XQ3分离出去
d.增大反应体系压强
(3)WQ4与Y2反应通过下图装置可将化学能转化为电能。b电极反应式为
(4)标况下2.24LWY2被200mL 1 mol/LZYQ溶液吸收,所得溶液阴离子浓度从大到小的顺序是
(5)下图为某反应体系各物质(均为气体)的量及能量关系,该反应的热化学方程式为 。
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,其化学方程式是 。
铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和Z(其水溶液可用于伤口消毒)的工艺流程图如下:
(1)反应Ⅰ的主要离子方程式是__________________________。
(2)已知反应Ⅱ中会生成氢氧化铝沉淀,则加入过量的X为_________(填化学式)。
(3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为 _________。
(4)流程中可以循环使用的物质是。
(5)反应Ⅵ的化学方程式为 __________,其中的还原剂是____________。
(6)已知铵明矾的许多用途和明矾类似,请说明铵明矾的净水原理_________________________ 。
尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应分为如下两步:
第1步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)△H1=" —330.0" kJ·mol-1
第2步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)△H2="+226.3" kJ·mol-1
(1)写出工业合成尿素的热化学方程式:
(2)下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A.采用高温 | B.采用高压 | C.添加高效催化剂 | D.定时分离尿素 |
(3)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=。
(4)工业上合成氨常与尿素生产联合进行以提高经济效益,合成氨的热化学方程式如下:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)△H = —92.4 kJ/mol
请在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。
(5)有一工业投产前小实验:在一定温度和压强下,将6 molH2和2 molN2在2L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数约为11.1%(即1/9),此时H2的转化率是多少?(写出计算过程,计算结果保留3位有效数字。)
龙胆酸甲酯是制取抗心律失常药物——氟卡尼的中间体。
I、已知龙胆酸甲酯结构如图所示。
(1)龙胆酸甲酯的分子式为,它的含氧官能团名称为。
(2)下列有关龙胆酸甲酯的描述,不正确的是(填字母)。
A.不能发生消去反应 | B.难溶于水 |
C.能与溴水反应 | D.能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳 |
(3)龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式是
。(不用写反应条件)
II、已知X及其他几种有机物存在如下转化关系,且测得转化过程中的C4H8为纯净物:
回答以下问题:
(4)写出满足下列条件的龙胆酸的一种同分异构体的结构简式
①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显色;③酯类。
(5)写出B生成C的化学方程式,它的反应类型是
反应。
在密闭容器中进行:
反应① Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=" a" kJ·mol-1
反应② 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=" b" kJ·mol-1
反应③ 2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3
(1)△H3=(用含a、b的代数式表示)
(2)反应①的化学平衡常数表达式K=,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2L密闭容器中进行反应①,Fe和CO2的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为,CO的平衡浓度为
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,则a0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其它条件不变时,可以采取的措施有(填序号)。
A.缩小反应器体积 | B.再通入CO2 |
C.升高温度 | D.使用合适的催化剂 |
(4)下列图像符合反应①的是(填序号)(图中ν是速率、为混合物中CO含量,T为温度)。
A、B、C、D四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
A BCD
回答下列问题:
(1)A中的含氧官能团名称是
(2)B与足量氢气充分反应的产物的结构简式为
(3)化合物C的分子式为 ,1 mol该物质完全燃烧需消耗 mol O2
(4)D发生聚合反应的产物的结构简式为
(5)A能与乙醇发生反应生成一种有特殊香味的物质,请写出该反应的方程式:
(6)关于上述四种物质的说法中正确的是
A.都能与Na反应放出H2
B.C、D均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.A和C均能与NaHCO3溶液反应放出CO2
D.1molC最多能与4molBr2发生反应