(14分)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。
(1) 对燃煤的废气进行脱硝处理时,可利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
则反应CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2) 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH
① 该反应平衡常数表达式为K=________。
② 已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。若温度不变,减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)],则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③ 二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。
(3) 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品,某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色,右图为它的核磁共振氢谱图,请写出DPC的结构简式:____________。
(4) 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式(反应条件均为高温)为:
Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑
Al6Si2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑
SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑
则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3为________mol。
(1)按系统命名法命名:
①;
②(CH3)2CHCH=CHCH3___________________________;
(2)写出下列各有机物的结构简式:
①2,3-二甲基-4-乙基已烷:_______________________________;
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃:___________________;
氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 |
大气固氮 N2 (g)+O2 (g) ![]() |
工业固氮 N2 (g)+3H2 (g) ![]() |
|||
温度/℃ |
27 |
2000 |
25[ |
400 |
450 |
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
5×108 |
0.507 |
0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是______(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_______。
(3)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=___________________。
(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 )
25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va<Vb和a=0.5b,请填写下列空白;
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)_________,其理由是___________________;
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________,其理由是____________________;
(3)a的取值范围是_______________________________________。
(10分)某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量(n)随着时间(t)变化的曲线如图所示.由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为______.
(2)反应开始至2min,用X表示的平均反应速率为______ mol·L-1·min-1;
平衡时,Y的转化率为______,
平衡时,Z的浓度为______ mol·L-1。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是______(填选项、多选)
A.X、Y、Z的物质的量之比为3:1:2 |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内每消耗3mol X,同时生成2mol Z |
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化 |
E.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化.
实验题:将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。请按要求填空:
(1)该实验表明此反应(填吸收、释放)能量,即:能可以转化为能,通过图示分析可以得出:做该实验时,环境温度(填高于、低于、等于)22 ℃;
(2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是mol·L-1
(3)如图所示,在锥形瓶放置有装有水的小试管,往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体 ②浓硫酸 ③硝酸铵固体 ④NaCl固体,其中能使a端液面高于b端液面的是_________(填序号)