分碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备,该反应的化学方程式为 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s) △H="-l59.5" kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H="+116.5" kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式
(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为 ;每消耗3.4g NH3转移的电子数为 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
(4)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ·mol-1。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(Min) 浓度(mol·L-1) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.58 |
0.40 |
0.40 |
0.48 |
0.48 |
N2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
CO2 |
0 |
0.21 |
0.30 |
0.30 |
0.36 |
0.36 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.加入一定量的活性炭 b.通人一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则Q 0(填“>”或“<”)。
在人类文明的历程中,许多物质发挥过重要作用,如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、 富勒烯、含铬物质等。
(1)Fe3+在基态时,价电子排布式为__________________。
(2)KNO3中NO3-的空间构型为________,写出与NO3-互为等电子体的另一种阴离子的化学式:
__________。
(3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是________;组成中C, N, O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________________,。
(4)富勒烯(C60)的结构如图所示,该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子,1 mol C60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为________。
(5)已知配合物CrCl3·6H2O中心原子Cr3+配位数为6,向含0.1 mol CrCl3·6H2O的溶液中滴加2 mol·L-1 AgNO3溶液,反应完全后共消耗 AgNO3溶液50 mL,则该配离子的化学式为________________。
将1.05 g由铝和过氧化钠的混合物放入一量的水中,充分反应后固体无剩余。再向其中慢慢滴加50 mL 1 mo1/L的盐酸,可恰好使反应过程中产生的沉淀溶解。
(1)要使混合物溶于水无剩余,则n(Al) 与 n(Na2O2)的关系须满足;
(2)写出沉淀溶解的离子方程式:;
(3)求原混合物中铝、过氧化钠的质量;
(4)求滴加盐酸过程中开始出现沉淀时盐酸的体积。
1,3-丙二醇是生产新型高分子材料PTT的主要原料,目前1,3-丙二醇的生产的路线有:以石油裂解气为原料的两条石化合成路线和一条生物工程法合成路线。
【路线1】丙烯醛水合氢化法:
【路线2】环氧乙烷甲酰化法:
【路线3】生物发酵法:
(1)从合成原料来源可持续性的角度看,你认为最具有发展前景的路线是(填1、2或3)。
(2)A的结构简式为。
(3)路线2中反应类型为。
(4)环氧乙烷()的核磁共振氢谱有1个信号峰,试写出与其互为同分异构体且核磁共振氢谱有2个信号峰的有机物的结构简式。
(5)以1,3-丙二醇与对苯二甲酸()为原料可以合成聚酯PTT,写出其化学方程式。
(6)已知丙二酸二乙酯能发生以下反应:
利用该反应原理,以丙二酸二乙酯、1,3-丙二醇、乙醇为原料合成,请你设计出合理的反应流程图。提示:①合成过程中无机试剂任选,②合成反应流程图表示方法示例如下:
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________________,该元素的符号是______;
(2)Z元素在周期表处在______区(填s、p、d),迄今该元素有______种同位素;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为______________________;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是____________________________________________________;
(5)X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低顺序分别是(用化学式表示)_________________________________,__________________________________。
A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期且相邻,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶l和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙。E是地壳中含量最高的金属元素。根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在周期表中的位置是________________,乙物质的电子式是____________。
(2)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是__________________(用元素符号填写)。
(3)E的单质遇到A的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液会发生____________现象;但加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中能反应,反应的离子方程式是:_______。
(4)丙与水反应生成两种碱性物质,试写出该反应的化学方程式____________。