工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃时,往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
(3)氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成“氨气-氧气”燃料电池,则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 。
(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。据图分析,若不使用CO,温度超过775K,发现NO的转化率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。
元素 |
信息 |
B |
其单质在常温下为双原子分子,与A可形成分子X,X的水溶液呈碱性 |
D |
其简单阳离子与X具有相同电子数,且是同周期中简单阳离子中半径最小的 |
E |
元素原子最外层比次外层少2个电子 |
C、F |
两种元素的原子最外层共有13个电子 |
则(1)B的原子结构示意图为。
(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是(写化学式)。
(3)C与D形成的化合物的化学式是,它的性质决定了它在物质的分类中应属于;请写出该化合物对应水化物电离的方程式。
(4)F的单质在反应中常作剂,该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为。
(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是。
(2)已知某粒子的结构示意图为:,试回答:
①当x-y=10时,该粒子为(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,粒子可能为(填名称)、、、、。
有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水,为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 |
解释或实验结论 |
(1)称取A 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍 |
(1)A的相对分子质量为:________ |
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g |
(2)A的分子式为:________ |
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属的反应则生成2.24 L H2(标准状况) |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团:________、________ |
(4)A的核磁共振氢谱如图: |
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![]() |
(4)A中含有________种氢原子 |
(5)综上所述,A的结构简式为________ |
肉桂酸甲酯是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。已测出肉桂酸甲酯的核磁共振氢谱图有6个吸收峰,其面积之比为1:2:2:1:1:3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得其分子的红外光谱如下图:
试回答下列问题。
(1)写出肉桂酸甲酯所有可能的结构简式:________________________。
(2)G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。用芳香烃A为原料合成G的路线如下:
①写出化合物E中的官能团名称________。
②E→F的反应条件是________。
A→B的反应类型是________,B→C的反应类型是________,D→E的反应类型是________,F→G的反应类型是________。
③书写化学方程式
C→D___________________________________________________
E→H____________________________________________________
④写出符合下列条件的所有F的同分异构体的结构简式________________。
a.分子内含苯环,且苯环上只有两个支链;
b.一定条件下,1 mol该物质与足量的银氨溶液充分反应生成4 mol银单质。
根据以下有关信息确定某有机物的组成:
(1)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%,氢的质量分数为13.51%,则其实验式是________。
(2)确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为______,分子式为________。