汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)
N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3= 。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
| 投料比[n(NO2) / n(CH4)] |
400 K |
500 K |
600 K |
| 1 |
60% |
43% |
28% |
| 2 |
45% |
33% |
20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,则K将 。(填“增大”、“减小”或“不变”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数 。
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

图1 图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式: 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO)︰V(NO2)=
(4)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂 B.降低温度 C.分离出H2O(g) D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积 F.减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]
金刚烷(可以看成四个等同的六元环组成的空间构型)是一种重要的化工原料,工业上
可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有____________个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为_______________,其分子中的—CH2—基团有_____________个;金刚烷的二
氯代物的数目是______。
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是_________________,反应②的反应试剂和反应条件_____________,反
应③的反应类型是___________;
【化学——选修有机化学基础】
下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,则E的分子式为。
(2)化合物B不能发生的反应是(填字母序号):
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应 d.酯化反应 e.水解反应 f.置换反应
(3)反应②的化学方程式是。
(4)C分子中的官能团名称是;A的结构简式是。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯 Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式。
【化学-物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是_____________________________________________,其中BF3的分子构型为__________。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为。
)【化学—选修化学与技术】
工业上以磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)与焦炭为原料可生产硫酸,同时
可以得到硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。以下是有关的工艺流程示意图。
试回答:
(1)写出方程式:反应Ⅰ___________________________________,
(2)写出方程式:反应Ⅱ______________________________________。
(3)请根据下表和化学平衡知识,分析工业上制硫酸中SO2的催化氧化的适宜条件是
____________________________________。
表Ⅰ:
压强 / M Pa转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
| 400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
| 500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
| 600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
(4)检验滤液H中含有CO
的方法是___________________________________。
(5)氯化钙结晶水合物(
)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是___________ (填序号)。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.易溶于水 d.无毒
全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人,在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。
(1)在潮湿空气中,钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为。
(2)已知草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为:H2C2O4
CO↑ + CO2↑ + H2O,下列装置中,可用作草酸分解制取气体的是(填答案编号)。
(3)某实验小组为测定铁锈样品的组成(假定铁锈中只有Fe2O3·nH2O和Fe两种成份),利用草酸分解产生的CO和铁锈反应,实验装置如下图所示。
①为得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是、(填答案编号)。
a. 浓硫酸 b.澄清的石灰水 c. 氢氧化钠溶液 d. 无水氯化钙
②E装置的作用是,
上述装置最后尾气处理的方法是。
③准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量(假设每步均完全反应),硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g,D中浓硫酸增重0.72 g,则n =。
④在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是 (填答案编号)。
a.缺少装置B b.缺少装置E c.反应后的固体中有少量Fe2O3·nH2O