汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g) + O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2,在5 min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5 mol。
①5 min内该反应的平均速率υ (NO) = ;在T ℃时,该反应的平衡常数K = 。
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是 (填序号)。
a.混合气体的密度 b.混合气体的压强
c.正反应速率 d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH =" +180.5" kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH =" -571.6" kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是 。
(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
① 该反应的ΔH 0 (填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2 ,在下图中画出c(NO) 在T1、 S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线。
本题分为选做题(a)、(b)两道平行题,分值一样,可根据高一课程学习情况选择其中一道题完成作答,若二道题均作答,则按(a)题给分。
(a)有H、N、O、Na、Cl五种短周期主族元素。
(1)写出氯离子的原子结构示意图________,写出水分子的电子式________。
(2)NH4NO3是_______化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)氯气是有毒气体,写出用饱和氢氧化钠溶液吸收氯气的离子方程式:_____________。
(4)金属元素铁是中学化学常见元素,将铁单质浸入氯化铁溶液中,该反应的离子方程式为__________。
(5)请依据(4)中的反应,设计一个原电池。要求:画出实验装置图,注明电解质溶液名称、正负极及正负极材料,并标出电子移动方向,写出电极反应式。
正极反应式:___________________,负极反应式:___________________。
Hagemann酯是一种合成多环化合物的中间体,合成路线如下(部分反应条件略去):
(1)Hagemann酯的分子式为。
(2)已知A→B、B→C均为加成反应,则B的结构简式是。
(3)E→F的化学方程式是。
(4)已知Hagemann酯的一种同分异构体有下列结构特征:
①含有苯环且苯环上只有一个取代基;
②除苯环外核磁共振氢谱吸收峰如图所示;
③存在甲氧基(-OCH3)。则该同分异构体的结构简式为。
(5)下列说法正确的是。
①G为芳香族化合物
②A能和HCl加成得到聚氯乙烯的单体
③G与NaOH溶液共热,能得到甲醇
④在Ni催化下,1molHagemann酯最多能与2 mol H2发生加成反应
下列各物质哪些是电解质,哪些是非电解质?
KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O
乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:
已知:
(1)写出A的电子式。
(2)反应II的化学方程式是__________。
(3)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是__________。
(4)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。
①反应IV的化学方程式是__________,该反应类型为______。
②该装置图中有一个明显的错误是。
(5)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 |
试管甲中试剂 |
试管乙中试剂 |
有机层的厚度/cm |
A |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L-1浓硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
3.0 |
B |
2 mL乙醇、1 mL乙酸 |
0.1 |
|
C |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L-1 H2SO4 |
0.6 |
|
D |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸 |
0.6 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol·L-1。
②分析实验(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
在下列条件下能否发生离子反应?请说明理由。
(1)CH3COONa溶液与HCl溶液混合。
(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入少量CO2。
(3)CuCl2溶液与H2SO4溶液混合。