新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》,其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和X气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应: ①2X(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1。
(1)上述信息中气体X的化学式为 。
(2)已知②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;X的燃烧热△H=-c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与X的可逆反应的热化学反应方程式 。
(3)在一定温度下,将1.0mol NO、1.2mol气体X通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为 ,0~15min NO的平均速率v(NO)= 。
②20min时,若改变反应条件,导致X浓度增大,则改变的条件可能是 (选填序号)。
A.缩小容器体积 | B.增加CO2的量 | C.升高温度 | D.加入催化剂 |
③若保持反应体系的温度不变,20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化学平衡将 移动(选填“向左”、“向右”或“不”)。
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。