2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中密度不变
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3
D.容器内压强保持不变
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
①该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H =" -a" kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强比(P后/P前) |
0.98 |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.70 |
0.70 |
达到平衡时CO的转化率为 。
(4)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为 (填A、B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序 。
(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l) △H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l) △H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) △H3 ③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。
(6)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O。写出该燃料电池的正极反应式 。
(1)前三周期元素中第一电离能最小的是___________ (填元素符号),其基态原子的电子排布式为______________________。第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的是__________(填分子式)。
(2)物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据,形成分子间氢键的物质是___________ (填物质字母代号)。
代号 |
物质 |
结构简式 |
水中溶解度/g (25℃) |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
A |
邻—硝基苯酚 |
![]() |
0.2 |
45 |
100 |
B |
对—硝基苯酚 |
![]() |
1.7 |
114 |
295 |
(3)电负性的大小:C___________O,键能的大小:HBr___________HI。(填“>”、“=”或“<”)
氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。请回答下列问题:
⑴写出基态铬原子的外围轨道表示式_______________________________,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有____________(填元素符号),其中一种金属的晶胞结构如右图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为________。
⑵CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
⑶在①苯、②C2H4、③CCl4、④CO2五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有___________(填序号),CO2分子的空间构型是______________。
、某芳香族化合物A的水溶液呈酸性,测得A分子中无酚羟基。A可发生下图所示转化,其中F为五元环状化合物;G可使溴的四氯化碳溶液褪色;F和G互为同分异构体;H和I都是医用高分子材料。
请回答:
(1)E中的官能团名称是羟基、 。
(2)③的反应类型是 。
(3)②的化学方程式是 。
(4)A与H的结构简式分别是 、 。
(5)D与足量X溶液反应后可得到C7H5O3Na,则X溶液中所含溶质的化学式是 。
(6)写出符合下列条件的G的同分异构体:
①能发生水解反应
②分子中不含环状结构
③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子
④能发生银镜反应,分子中有甲基
、A—J是中学化学常见的物质,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)。已知A是一种高熔点物质,D是一种红棕色固体。
请回答下列问题:
(1)A物质的名称为___________,H与I反应所得难溶物化学式为 。
(2)C与D在高温下的反应在冶金工业上称为 反应
(3)写出G→J、J→D的化学方程式:___ 、 _
(4)A→H的离子方程式为___________________________________________
(5)用离子方程式表示I物质能用于净水的原理______________________
、短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Y原子最外层电子数是次外层的2倍,X、W可分别与Z组成常见化合物X2Z、X2Z2、W2Z、W2Z2,Q的单质是常见的半导体材料。请回答:
(1)Y在元素周期表中的位置是 。
(2)X2Z的电子式是 。
(3)W2Z2与X2Z反应的化学方程式是 。
(4)上述元素中有两种非金属元素位于同一主族。能证明它们非金属性强弱的一个反应的化学方程式是 。
(5)在 25℃、101 kPa下,Q的气态氢化物在氧气中完全燃烧可得Q的最高价氧化物,反应中每转移1mol e-放热190.0 kJ。则该反应的热化学方程式是 。