雾霾已经严重影响我们的生存环境。火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。

图22-1 图22-2 图22-3
(1)利用甲烷催化还原NOx:
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574kJ•mol-1
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线(见图22-1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图22-2所示。
下列说法正确的是 (填字母代号)。
| A.第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时c(CH3OH) ="1.5" mol/L |
| B.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
| C.0~10分钟内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(L•min) |
| D.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16 |
E.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大
(3)某种脱硫工艺中将烟气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程为 。
(4)电化学降解NO3- 的原理如题22-3图所示。
①电源正极为 (填“A”或“B”),阴极反应式为 。
②若电解过程中转移了1mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为 g。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)乙中所含官能团的名称为 。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
设计步骤①的目的是 ;指出①的反应类型 。
③反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
(3)欲检验乙中的含氧官能团,选用下列的一种试剂是__________。
| A.溴水 | B.酸性高锰酸钾溶液 | C.溴的CCl4溶液 | D.银氨溶液 |
(4)乙经过氢化、氧化得到丙(
。丙的同分异构体中,既有苯环,又有羧基的共有 种。任意写出一种同时符合下列要求的丙的同分异构体结构简式_____________。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱图上产生4个吸收峰。
某化学兴趣小组利用废弃铝矿(含CuO、Al2O3及SiO2),模拟工业上提取铝的工艺,设计如下图所示的简单操作流程:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
(1)滤渣主要成分的化学式为_________。
(2)灼烧Al(OH)3时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_______(填仪器名称)。
(3)溶液Y中要加入稍过量原料A,原料A的化学式是_______。
(4)操作流程中③的离子方程式为_____________。
(5)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:
请写出该电池正极反应式 。
运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示,根据图回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的△H________0(填“>”或“<”),
②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是________。
a.体系的密度不发生变化
b.SO2与SO3的体积比保持不变
c.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
d.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3
e.容器内的气体分子总数不再变化
(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
①该反应的平衡常数表达式为 ,升高温度,平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”)
已知:A为淡黄色固体,E、X常温下为气体,A、B、C、D含有相同的金属离子,其转化关系如下图(部分产物已略去)。
请回答下列问题:
(1)B中所含化学键的类型是___________。
(2)常温常压下,7.8g A与足量的水充分反应放出热量a kJ,写出该反应的热化学方程式 。
(3)①C也可转化为B,写出该转化的化学方程式____________。
②B与D反应的离子方程式为______________。
(4)将一定量的气体X通入2L B的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
请回答:a 点溶液中所含溶质的化学式为_______,b 点溶液中各离子浓度由大到小的关系是______。
【选修5:有机化学基础】物质G
可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成:
(1)物质G的分子式为: ___________ 。
(2)B→C的反应类型是:__________________。
(3)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________ ____。
(4)物质D的核磁共振氢谱上会出现 个峰(信号)。
(5)E的同分异构体很多,除E外符合下列条件的共 种。
①含苯环且能与氯化铁溶液显色,
②苯环上有两个取代基,
③含酯基。