理综化学试卷)
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)]
已知:A、B、C、D、E五种物质间存在如下转化关系:A + B→C + D + E
(1)C溶液呈蓝色,D为红棕色气体,则该转化关系中涉及的离子方程式为
。
(2)若C为刺激性气味的气体且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D为中性干燥剂。
① C的结构式为;C是(填“极性”或“非极性”)分子。
② A + B→C + D + E的化学方程式为。
③工业上合成C的反应条件为。
(3)若该转化关系中涉及的反应为氯碱工业的主要反应。
①以铁网和铂网作为电极,则铁网为极,电极反应式为。
②若反应后得到1L pH=13的E溶液,则两电极共产生气体L(标准状况下)。
(4)若C、D均为无色气体,且C可以使品红溶液褪色。
①工业上利用黄铁矿生成C的设备是。
②将2mol C和1mol O2充入2L密闭容器中,10min后达到平衡,此时C的转化率为75%。则10min内SO3的平均速率为。
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为。
(3)若将H2换成CO,则还需补充装置。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)溶液A中铁元素可能的存在形式;请从以下试剂中选择最佳试剂用最简单的实验验证A中铁元素的存在形式,试剂为:。
a.酸性KMnO4溶液 b.NaOH溶液 c.KSCN溶液 d.氯水
(2)步骤④中煮沸的作用是。
(3)步骤⑤中用到的玻璃仪器有:。
(4)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测夜润洗
e.滴定时,右手控制滴定管,左手摇动锥形瓶
f.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
g.滴定结束后,待液面稳定后再读数
(5)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1的KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为。
有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:它们位于三个不同的短周期,核电荷数依次增大;A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数1∶1或2∶1形成化合物;B、C分别能与D按原子个数1∶1或1∶2形成化合物。
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学
式、。
(2)右图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,其中的虚线表示。E与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为。
(3)人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 |
F—D |
F—F |
B—B |
F—B |
B==D |
D==D |
键能/ kJ·mol−1 |
460 |
176 |
347.7 |
347 |
745 |
497.3 |
①下列三种物质形成的晶体,熔点由高到低的顺序为(用a、b、c表示)。
a.F与B形成的化合物 b.B与D形成的稳定化合物
c.F的单质
②试写出F单质晶体的燃烧的热化学方程式:。
下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A.N2O4(g) ![]() |
B.N2(g) + 3H2(g) ![]() |
C.H2(g) + I2(g) ![]() |
D.2SO2(g) + O2(g) ![]() |
[化学——选修有机化学基础]
某水质稳定剂是由马来酸酐和乙酸乙烯酯聚合而成,可有效防止水垢的产生。
(1)马来酸酐可由马来酸分子内脱水制得。马来酸酐分子中含有五个原子构成的环状结构;马来酸的相对分子质量为116,实验式为CHO,其核磁共振氢谱显示有两个波峰,面积比为1 : 1。
① 马来酸的分子式为。
② 马来酸不能发生的反应是(填写序号)。
a. 加成反应 b. 氧化反应 c. 消去反应
d. 酯化反应 e. 水解反应 f. 加聚反应
③ 马来酸酐结构简式为。
(2)已知:Ⅰ. 在一定条件下,乙炔能分别与水、乙酸发生加成反应。
Ⅱ. 乙烯醇(CH2=CHOH)不能稳定存在,迅速转变成乙醛。只用乙炔为有机原料合成乙酸乙烯酯(CH3COOCH=CH2),合成路线如下:
写出反应②、③的化学方程式:
②
③
(3)乙酸乙烯酯有多种同分异构体。与乙酸乙烯酯具有相同官能团且能发生银镜反应的同分异构体有种。