根据下面的反应路线及所给信息填空.
(1)A的结构简式是____________,名称是________.
(2)①的反应类型是______________;②的反应类型是______________.
(3)反应④的化学方程式是____________________________________________.
CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)===H2O(g)+CO2(g)的△H=kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移mol电子。
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-→3CO2+H2O;则该电池的正极反应式是:。
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=;此时在B点时容器的体积VB10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tAtC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是。
运用相关原理,回答下列各小题:
Ⅰ.已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na+ + H+ + SO42-。
(1)在NaHSO4溶液中c(H+)c(OH-)+ c(SO42-)(填 “>”、“=”或“<”下同);用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH7。
(2)将20mLpH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,溶液中发生反应的离子方程式为:;向此反应后的溶液中滴加0.001 mol·L-1BaCl2溶液,首先析出的沉淀是。[KSP(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2;KSP(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2]
Ⅱ.(1)工业上电解硫酸锌溶液可实现电解法炼锌(控制条件,使H+难放电、阳极电极不溶解)。写出相关的电解化学方程式:。
(2)将干净的铁片浸在熔化的液体锌里可制得热镀锌铁板,这种铁板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌铁板的镀锌层一旦被破坏后,锌将作为原电池的极发生反应而损耗,铁受到保护。
(12分)已知某烃的含氧衍生物A能发生如下所示的变化。在相同条件下,A的密度是H2的28倍,其中碳和氢元素的质量分数之和为71.4%,C能使溴的四氯化碳溶液褪色,H的化学式为C9H12O4。
试回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称;C的结构简式。
(2)D可能发生的反应为(填编号);
①酯化反应②加成反应③消去反应④加聚反应
(3)写出下列反应的方程式
①A与银氨溶液:;
②G—H:;
(4)某芳香族化合物M,与A含有相同类型和数目的官能团,且相对分子质量比A大76。则:
①M的化学式为;
②已知M的同分异构体为芳香族化合物,不与FeCl3溶液发生显色反应,但能与Na反应,且官能团不直接相连。则M的同分异构体为(写1种):。
氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须加以处理。
(1)汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应化学方程式可表示为:______________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置(见下图)和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。
Ⅰ.提供的装置。
Ⅱ.NH3的制取。
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:__________(填仪器序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如表所示。
实验记录
试剂组合序号 |
固体试剂/g |
NH3体积/mL |
a |
12.0g Ca(OH)2(过量) 10.8g NH4Cl |
2688 |
b |
12.0g Ca![]() |
2728 |
c |
12.0g NaOH(过量) 10.8g NH4Cl |
3136 |
d |
12.0g NaOH(过量) 10.8g (NH4)2SO4 |
3118 |
e |
12.0g CaO(过量) 10.8g NH4Cl |
3506 |
f |
12.0g CaO(过量) 10.8g (NH4)2SO4 |
3584 |
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:___________________(填序号),其他组合NH3产率不高的原因是:____________。
Ⅲ.模拟尾气的处理。
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:_________。
②D装置作用除使气体混合均匀和调节气流速度以外,还有一个作用是_____________。
③D装置中的液体可换成_________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。
A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如右图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。
(1)若A、D、F都是非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,则反应①的化学方程式是。
(2)若A是常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是;写出工业上制备B的化学反应方程式。
(3)若B、C、F都是气态单质,且B有毒,③和④两个反应中都有水生成,反应②需要一定条件才能发生,A、D相遇有白烟生成,则C的电子式是,C所含共价键的类型和数目比为;反应③的化学方程式是。
(4)若A、D为短周期元素单质,且所含元素的原子序数A是D的2倍,所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍,③和④两个反应中都生成有颜色气体,B的结构式是,反应③的化学方程式是。