汽车尾气中NOx的消除及无害化处理引起社会广泛关注。
(1)某兴趣小组查阅文献获得如下信息:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
则反应2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H= 。
(2)该小组利用电解原理设计了如图1装置进行H2还原NO的实验[高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯薄膜做电极]。
钯电极A为 极,电极反应式为 。
(3)氨法催化还原NO原理如下:
主反应:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) (△H <0)
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有关实验结论如图2、图3所示,据此回答以下问题:
①催化还原NO应控制n(NH3)/n(NO)的最佳值为 ,理由是 。
②主反应平衡常数表达式:K= ,随着温度的增加,K将 (选填“增加”、 “减小”或“不变”。
③影响N2O生成率的因素有 、氧气浓度和 。
北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g) ="===" CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1= +156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ="===" CH4(g)+HC≡CH(g) △H 2= +32.4 kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g) ="==" CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H =kJ·mol-1。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,其电解质溶液是氢氧化钾溶液。电池正极反应方程式为:;负极反应方程式:。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,得到c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1的溶液,测得该溶液的pH=5.60。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=。(已知
10-5.60=2.5×10-6)
(4)常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是(用离子方程式和必要的文字说明)。
(14分)氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如图所示。
(1)取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中,再煮沸片刻得红褐色透明液体,该过程可用离子方程式表示为____________。
(2)下表是六水合氯化铁在水中的溶解度。
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
80 |
100 |
溶解度 /(g/100g H2O) |
74.4 |
81.9 |
91.8 |
106.8 |
315.1 |
525.8 |
535.7 |
从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是_______________。
(3)捕集器中温度超过673K,存在相对分子质量为325的物质,该物质的分子式为:______
(4)吸收剂X是________;吸收塔中吸收剂X的作用是________。
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00 mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,用淀粉作指示剂并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定(I2+2S2O32— = 2I— + S4O62—),共用去V mL.则样品中氯化铁的质量分数为____________。
(16分)结构的研究是有机化学最重要的研究领域。某有机物X(C12H13O6Br)分子中含有多种官能团,其结构简式下图 (其中I、II为未知部分的结构)。为推测X的分子结构,进行如下图所示的转化。
已知向D的水溶液中滴入FeCl3溶液显紫色,D分子中只有两种化学环境不同的氢原子,M、N互为同分异构体,M中含有一个六原子环,N能使溴的四氯化碳溶液褪色,G能与NaHCO3溶液反应。
请回答:
(1)G分子所含官能团的名称是_________。
(2)D不可以发生的反应有(选填序号)___________。/
①加成反应;②消去反应;③氧化反应;④取代反应
(3)写出上图转化中反应①和②的化学方程式:
① B + F →M______;②G→N________。
(4)已知向X中加入FeCl3溶液,无明显现象,则X的结构简式是______;该结构的1 mol X与足量的NaOH溶液作用,最多可消耗NaOH ______ mol。
(5)有一种化工产品的中间体W与G互为同分异构体,W的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团,且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基,则W的分子结构有_____种,写出任意一种的结构简式___________。
(14分) 阅读下表中的部分短周期主族元素的相关信息。
表:各元素的相关信息
元素代号 |
相关信息 |
T |
T的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子 |
X |
X的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 |
Y |
在第三周期元素中,Y的简单离子半径最小 |
Z |
T、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分 |
请回答:
(1)元素T与X按原子个数比1:1形成的化合物B所含的化学键有_____(填化学键类型)。已知在标准状况下,39g B与足量CO2反应放出Q kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式___________________。
(2)将Y与Z形成的化合物的水溶液,逐滴加入到T的最高价氧化物对应水化物的溶液中直至过量(边滴加边振荡),写出此过程中发生反应的离子方程式________, _________。
(3)已知1 mol 化合物A与Na2SO3在溶液中发生反应时,转移2 mol电子,写出该反应的离子方程式____________。
(4)在一定条件下,X、Y两种单质以及有孔惰性电极在化合物TZ的水溶液中可形成原电池,为新型海水航标灯提供能源,写出该原电池正极的电极反应式_____________。
(5)用惰性电极电解化合物YZ3的水溶液,写出该电解池的总化学反应方程式:______。
(Ⅰ)合金是生活中常用的材料,请回答下列问题:
(1)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金,含碳量在2%~4.3%的称为。不锈钢在空气中比较稳定,不易生锈,有强的抗腐蚀能力,其合金元素主要是;
(2)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的,所以采取各种措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的,请列举三种防止钢铁腐蚀的方法;
(3)青铜的主要合金元素为,黄铜的主要合金元素为:
(4)储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料。如镧镍合金,它吸收氢气可结合成金属氢化物,其化学式可近似地表示为
(
中各元素化合价均可看作是零),它跟
可组成镍氢可充电电池:
该电池放电时,负极反应是。市面上出售的标称容量为2000
的1节镍氢电池至少应含有镧镍合金
(已知1法拉第电量为96500库仑或安培·秒)。
(Ⅱ)有机化合物与生活息息相关。请回答下列有关问题:
(1)棉花、蚕丝、小麦主要成分分别为、、,它们蕃都属于天然有机高分子化合物;
(2)味精是烹饪常用的调味品,其主要成分的化学名称为;
(3)解热镇痛药阿司匹林主要成分的结构简式为。