随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
![]()
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min的变化曲线。
有常见A、B、C三种短周期元素,它们的原子序数逐渐增大,B元素原子最外层电子数是C元素原子最外层电子数的一半,A元素最外层电子数比B多一个;甲、乙、丙是三种含氧酸的钠盐,甲中含B元素,乙中含C元素,丙中含A元素,甲、丙溶液pH>7,乙溶液pH<7,丁为气体,戊为淡黄色固体,甲、乙、丙、丁、戊、己六种物质之间的相互反应关系如下图:
请回答:
(1)写出C元素的原子结构示意图__________________________。
写出丁和戊的电子式:__________________________。
(2)用有关化学用语解释乙溶液呈酸性的原因:__________________________。
丙溶液呈碱性的原因:_______________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:_____________________________。
①乙溶液+丙溶液→丁:_____________________________________________。
②己溶液+丙溶液→丁:_____________________________________________。
(1)下列实验设计或操作合理的是_________________。
a. 中和热测定实验时,如果没有环形玻璃棒,可用环形铜质搅拌棒代替。
b. 实验室制肥皂时,将适量植物油、乙醇和NaOH溶液混合,并不断搅拌、加热,直到混合物变稠,即可得到肥皂。
c. 实验室制取乙烯时必须将温度计的水银球插入反应液中,测定反应液的温度。
d. 向Na2CO3与NaOH的混合溶液中加入足量的CaCl2溶液,再滴加几滴酚酞试液,可检验NaOH的存在。
e. 将10滴溴乙烷加入1 mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后,再滴加2滴2%的硝酸银溶液,以检验水解生成的溴离子。
(2)①取等体积、等物质的量浓度的盐酸和乙酸溶液分别与等量(足量)相同的锌反应,通过生成H2的快慢证明乙酸是弱酸。取用“相同”的锌的目的是_____________________________,比较生成H2快慢的方法是_____________
______________________________________。
②做溴乙烷水解实验时,不断振荡乙烷与NaOH溶液混合物的作用是____________________,溴乙烷已完全水解的现象是___________________。
有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如:
(2)苯的同系物与卤素单质混合,若在光照条件下,侧链上氢原子被卤素原子取代;若在催化剂作用下,苯环上的氢原子被卤素原子取代。
工业上利用上述信息,按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为_____________________________________。
(2)反应①、③、⑤的反应类型分别为_____________、_____________、____________。
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件):
____________________________________________________________________。
(4)工业生产中,中间产物A须经反应③④⑤得D,而不采取直接转化为D的方法,其原因是_______________________________________________。
(5)这种香料具有多种同分异构体,其中某些物质有下列特征:
写出符合上述条件的物质可能的结构简式(只写两种):___________________________。
物质的转化关系如下图所示(有的反庆可能在水溶液中进行)。其中A为化合物,甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化。
(1)若A为黄色固体,C能使品红试液褪色,D的水溶液中加入酸化的
溶液有白色沉淀生成。则
①工业上反应I在________________中进行,反应Ⅱ在_____________(均填设备名称)中进行。工业上反应Ⅲ用于吸收E的试剂是____________。
②由两种单质直接化合得到甲的反应条件是____________或________________。
③反应I的化学方程式是_______________________________。
④D和乙反应的离子方程式是___________________________________。
(2)若甲为淡黄色固体,D、F的溶液均呈碱性,用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。
则①甲的电子式是________________________。
②D的溶液与乙反应的离子方程式是____________________________。
③若1.7g A与反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________________________。
A、B、C、D、E、F六种元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B与C为同一周期,E、E、F为同一周期,A与D,C与F分别为同一主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可心分解成Y,X的电子式为_______________,其分子属于________(填“极性”或“非极性”)分子。D与C形成的化合物可与Y的应生成单质C,该反应的化学方程式为____________________。
(2)E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出工业生产单质E的化学反应程式:_____________________________。
(3)一定条件下,A的单质气体与B的单质气体充分反应生成W气体(已知),W的空间构型为_______________,工业上合成W气体选择的条件是________________。
(4)A的单质与C的单质在KOH的深溶液中可以形成原电池,如果以金属M和金属N为惰性电极,在电池的M极通入A的单质气体,N极通入C的单质气体,则M极的电极反应式为____________________________________。
(5)在10L的密闭容器中,通入2mol气体和3mol C的气体单质,一定条件下反应后生成
气体,当反应达到平衡时,单质C的浓度为
,则平衡时
的转化率为________。