超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/ mol·L-1 |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)写出该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的 0(填写“>”、“<”、“=”)。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条
件数据。
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol·L-1 |
CO初始浓度 mol·L-1 |
催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
Ⅰ |
280 |
1.2×10-3 |
5.8×10-3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
5.8×10-3 |
124 |
Ⅲ |
350 |
1.2×10-3 |
|
|
有机物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 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 |
试通过计算填空:(1)A的相对分 子质量为:。 |
(2)将此9. 0gA在足量纯O2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5.4g和13.2g。 |
(2)A的分子式为:。 |
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团:。 |
(4)A的核磁共振氢谱如下图:![]() |
(4)A中含有种氢原子。 |
(5)综上所述,A的结构简式。 |
根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是__________,名称是__________。
(2)①的反应类型是__________;②的反应类型是__________。
(3)反应④的化学方程式是_______________________________________。
(共10分)将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。已知,通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4-8e-+10OH-==CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应式是:2O2+8e-+4H2O==8OH-。请完成下列各空:
(1)通入CH4的电极为极,发生反应。
(2)该燃料电池的总反应式为。
(3)若将该电池中的燃料改为氢气,请写出此时正负极的反应式:
正极:,负极。
(共12分)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g)+3 H2(g)2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) ="=" 13 mol,n t (NH3)="=" 6 mol,则a ==__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)="=" __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) ==__________________。
(共9分)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族,D、E、F同周期;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A与C形成的化合物常温下均为液态,A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置。
(2) A2C比A2E沸点高的原因是____________________________。
(3)写出同时含A、B、C、E四种元素的三种盐的化学式 、、 。
(4)A2C的电子式为,C和D形成的一种化合物与A2C发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为 。
(5)B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式 。
(6)在一定条件下,A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池,该电池在放电过程中,电解质溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。