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。
敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,
由无色转变为棕色,其原因是。
(2)
分子中有2个含氧官能团,分别为和填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的
的一种同分异构体的结构简式:。
①能与金属钠反应放出
;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氧。
(4)若
不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物
(分子式为
),
是一种酯。
的结构简式为。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图例如下:
以硫铁矿(主要成分为
)为原料制备氯化铁晶体(
)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,
转化为
的反应为
,该反应的平衡常数表达式为
=;过量的
与
溶液反应的化学方程式为
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是、。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为;该过程产生的为其可用碱溶液吸收,为其中污染空气的气体为(写化学)。
美国化学家
因发现如下
反应而获得2010年诺贝尔化学奖。(
为卤原子,
为取代基)
经由
反应合成
(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)
可发生的反应类型是。
a.取代反应 b.酯化反应
c.缩聚反应 d.加成反应
(2)
与浓
共热生成
,
能使酸性
溶液褪色,
的结构简式是。
在一定条件下反应生成高分子化合物
,
的结构简式是。
(3)在
的反应中,检验
是否反应完全的试剂是。
(4)
的一种同分异构体
符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与
溶液作用显紫色。
与过量
溶液共热,发生反应的方程式为。
氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为个.
(2)
分子内的
键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为。沸点比
高,原因是.
(3)
可与
形成
,
中
原子采用杂化。
中
键角比
中
键角大,原因为。
(4)
与
的晶胞同为面心立方结构,已知
晶体密度为agcm-3,
表示阿伏加德罗常数,则
晶胞体积为Cm3。
水处理技术在生产、生活中应用广泛。
(1)含有较多离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为写出一个即可)。
(2)将
型阳离子交换树脂和
型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过(填"
"或"
")型离子交换树脂,原因是。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是。
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的。