(14分)(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题,在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应,如下图(图中所示数据均为初始物理量)。t分钟后反应均达到平衡,生成NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)。
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 。(填写相应编号)
| A.压强不随时间改变 |
| B.气体的密度不随时间改变 |
| C.c(N2)不随时间改变 |
| D.单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2 |
E.单位时间内断裂3 mol H-H键,同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ;平衡时,甲的压强P平= (初始压强用P0表示)。
③该条件下,若向乙中继续加入0.2mol N2,达到平衡时N2转化率= 。
(2)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如下图
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)____ C(NO3-)(填“>”、“<”或“=”)。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极上的反应为 。
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
B是一种五元环状化合物,其核磁共振氢谱只有一个峰;H的核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为2:2:1;I是一种合成橡胶和树脂的重要原料。已知R是烃基,有关物质转化关系及信息如下:
请按要求回答下列问题:
(1)A的不含氧官能团为 _______________;③反应类型为____________________。
(2)B的结构简式为 __________________;H按系统命名法应命名为________________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
⑦____________________________________________________________________。
⑨ ____________________________________________________________________。
(4)写出顺丁橡胶的结构简式_____________________________。顺丁橡胶弹性高,耐寒性好,而有机硅橡胶既耐高温又耐低温,合成路线如下:
二氯硅烷(CH3)2SiCl2
二甲基硅二醇 (CH3)2Si(OH)2
硅橡胶
请写出缩聚的化学方程式__________________________________________________________。
(5)有机物J与F互为同分异构体,且具有相同的官能团种类和数目,写出所有符合条件的J的结构简式(不包括F):_________________________________________________________________。
Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素,其原子序数依次增大。W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X是地壳中含量最高的金属元素,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。以下问题均有化学用语回答
(1)Q单质的电子式为_______。
W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为____(用离子符号回答)。
(2)X和Y组成的化合物放入水中反应的化学方程式是______________________________。
(3)Na2Y溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________。
(4)ZO在高温下被Q的简单气态氢化物还原为Z单质,写出反应的化学方程式____________。
(5)ZCl2溶液中混有FeCl3杂质时,可加入_____________(填试剂)调节pH=_________,再过滤。已知:Fe(OH)3的Ksp=10-35,化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全。
(6)工业上可用高温条件下Z2Y + O2=2Z + YO2来冶炼金属Z,生成1molZ时转移____mol电子。
(14分)以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
| 钾 |
钠 |
Na2CO3 |
金刚石 |
石墨 |
|
| 熔点(℃) |
63.65 |
97.8 |
851 |
3550 |
3850 |
| 沸点(℃) |
774 |
882.9 |
1850(分解产生CO2) |
--- |
4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应:
4Na(g)+3CO2(g)
2Na2CO3(1)+C(s,金刚石);△H=-1080.9kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为;若4v正(Na)=3v逆(CO2),反应是否达到平衡(选填“是”或“否”)。
(2)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,若反应时间为10min,金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min里CO2的平均反应速率为。
(3)高压下有利于金刚石的制备,理由。
(4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(1)的热化学方程式:。
(5)下图开关K接M时,石墨作极,电极反应式为。当K接N一段时间后,测得有0.3mol电子转移,作出y随x变化的图象【x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反应物足量,标明有关数据】
(18分)已知有机物F和高分子N的合成路线如图所示:

(1)2 mol F生成l mol G。Q只含碳、氢、氧三种元素,且其碳、氢、氧元素质量比为9:1:6,经测定Q的相对分子质量是128。1 mol Q可与l mol Br2加成,并能与l molNaHCO3恰好完全反应,且分子中无支链。Q的分子式是。
(2)A所含官能团的名称是、;A→B的反应类型是;
(3)写出C与银氨溶液反应的化学方程式:;
(4)G的结构简式是;Q的反式结构简式是。
(5)下列说法正确的是 。
a.D催化加氢的产物与F互为同分异构体
b.F能发生氧化反应、取代反应、加成反应
c.高分子N的每条分子链中含有(n-1)个酯基
(6)写出满足下列条件H的一种同分异构体的结构简式
①能与NaHCO3反应 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱有4个吸收蜂
(7)写出H
N的化学方程式:。
(14分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。
请回答下列问题。
(1)元素D在周期表中的位置。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。
(3)若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:。
(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:。冶炼金属E时,用石墨做电极。E在(填“阴”或“阳”) 极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是。
(5)由A、B、C三种元素以原子个数比4:2:3形成化合物X,X中所含化学键类型有。土壤中含有X中的阳离子在硝化细菌的催化作用下被氧气氧化为其阴离子,写出其离子方程式:。