(9分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸,其中重要的一步是催化氧化(生产中保持恒温恒容条件):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
(1)生产中为提高反应速率和SO2的转化率,下列措施可行的是 。
A.向装置中充入O2 B.升高温度
C.向装置中充入N2 D.向装置中充入过量的SO2
(2)恒温恒压,通入3mol SO2和2mol O2 及固体催化剂,平衡时容器内气体体积为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为 5mol SO2(g)、3.5 mol O2(g)、1mol SO3(g),下列说法正确的是
A.第一次平衡时反应放出的热量为294.9kJ
B.两次平衡SO2的转化率相等
C.两次平衡时的O2体积分数相等
D.第二次平衡时SO3的体积分数等于2/9
(3)500 ℃时将10 mol SO2和5.0 mol O2置于体积为1L的恒容密闭容器中,SO2转化为SO3的平衡转化率为0.95。则500℃时的平衡常数K= 。
(4)550 ℃,A、B表示不同压强下的平衡转化率(如图),通常工业生产中采用常压的原因是 ,
并比较不同压强下的平衡常数:K(0.10 MPa) K(1.0 MPa)。
(9分)A、B、C、D、E可能是NH4Cl、Ba(OH)2、KCl、K2SO4、(NH4)2SO4无色溶液中的一种,将它们两两混合时产生的现象是:
①A和B混合后产生白色沉淀,加热后无明显现象.
②B和C混合也产生白色沉淀,加热后有气体产生,气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
③B和E混合后无沉淀,但加热后也产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.
④D和任何一种溶液混合后,都无明显变化.根据上述现象,回答:
(1)A:________,B:________,C:________,D:___________,E:________(用化学式表示).
(2)写出有关反应的离子方程式:
A+B:________________________________________________________;
B+C:________________________________________________________;
B+E:_________________________________________________________.
(6分)氮化硅(氮显-3价,硅显+4价)是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得.
(1)写出氮元素的原子结构示意图____________和氮化硅的化学式________.
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除HF外,它不与其他无机酸反应.试推测该陶瓷被HF腐蚀的化学方程式__________________________________.
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为________________________________.
(7分)非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体.
①D的化学式是________;
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境.
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体.
①A、C的化学式分别是:A________;C________.
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式____________________________________________________________________________________________.该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应.
(6分)A、B两种气体组成的混合气体(相对分子质量A大于B),只含氮氢两种元素.不论A、B以何种比例混合,混合气体中氮氢两种元素的质量比始终大于14∶3,则A为________,B为________(填化学式).若混合气体中氮氢两元素的质量之比为14∶1,则混合物中A、B的物质的量之比为________.
(16分)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年倍受关注的一类直接生成碳-碳单键的新型反应,例如:
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
Ⅱ(分子式为C3H8O2)氧化→
(1)化合物Ⅰ的分子式为;
其完全水解的化学方程式为(注明条件)。
(2)化合物II与氢溴酸反应的化学方程式为(注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为;Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和 NaHCO3溶液反应放出CO2,化合物Ⅴ的结构简式为。
(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式如图)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为________。
(5)1 分子与 1 分子
在一定条件下可发生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为________;1 mol 该产物最多可与________mol H2发生加成反应。