碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)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中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(mol/L) 浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)= ,T1℃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.通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
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3:1:1,则Q 0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:
请写出该电池正极反应式 ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH= (不考虑溶液体积的变化)。
已知苯的同系物A的分子中的碳原子数为气态链烃B分子中碳原子数的3倍。若将A、B两烃的气态混合物以任意比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时的耗氧量就为定值。
120 ℃时,将一定量的上述混合气体完全燃烧后,所得气体先后依次通过盛有足量的CaCl2和碱石灰的干燥管,测得干燥管依次增重7.20 g和26.4 g。试通过计算和推理完成下列问题。
(1)烃B的分子式。
(2)A的同分异构体甚多,其中苯环上侧链不超过两个的所有同分异构体共有__________种。
卫生球的主要成分是萘,其结构简式可表示为,则萘的分子式为________,若萘分子中有一个氢原子被氯原子取代,另有一个氢原子被溴原子取代,所形成的化合物种类有_________种;若萘分子中有2个氢原子被溴原子取代,所形成的化合物种类有_______种。
A、B两种烃的实验式相同,在相同状况下,蒸气密度比为3∶1。7.8 g A完全燃烧后的产物通入足量石灰水中,得到干燥的沉淀60 g;0.5 mol B完全燃烧生成22.4 L(标准状况)CO2。A不能使KMnO4酸性溶液褪色,B却能使之褪色。求A、B的分子式并写出其结构简式。
(1)露天烧烤不仅产生大量有害气体污染环境,而且在烧焦的肉类中还含有强烈的致癌物3,4-苯并芘,其结构简式为:
它是一种稠环芳香烃,其分子式为________,此物质中碳元素和氢元素的质量比为_________。
(2)某种苯的同系物0.1 mol完全燃烧,生成的气体通过浓H2SO4后,使浓H2SO4增重10.8 g,此种苯的同系物在苯环上的一溴取代物、二溴取代物、三溴取代物分别只有一种,则苯的同系物的分子式为_________,结构简式为_________。
有甲、乙、丙、丁四种烃,甲、乙均含氢14.3%(质量分数),4.2 g甲在1.01×105 Pa和273 ℃时蒸气的体积为2.24 L,乙与甲相对分子质量相同。甲、丙不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,也不能与溴水反应;而乙、丁皆可使两者褪色;乙与溴反应后生成1,2二溴己烷。丙、丁皆含氢7.7%,丁对氢气的相对密度为13,丙的相对分子质量是丁的相对分子质量的3倍。由以上事实,推断甲、乙、丙、丁。
有机物 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
结构简式 |
||||
类别 |