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)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该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③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。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g)
=-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
有A、B、C、D、E四种短周期元素,原子序数依次增大,在周期表中B与C相邻、D与E相邻。已知A原子的电子层数与它的核外电子总数相同。B元素的氢化物与E元素的氢化物反应只生成一种盐;C、D位于同一族,它们能组成DC2、DC3两种常见化合物。请回答下列问题:
(1)C是________,D是____________,E是____________(填元素名称)。
(2)由A、B、C中的两种元素组成,且与A2C分子具有相同电子数的两种阳离子是________和________(写化学式)。
(3)D与E可形成共价化合物D2E2,分子中D与E均满足8电子稳定结构,则D2E2的电子式为_______。
(4)A、B、C可以形成一种盐,此盐中A、B、C元素的原子的个数比为4:2:3,该盐的化学式是____________。该盐受热可产生B的单质和B的最高价氧化物的水化物,对应化学方程式是____________。
(5)A、B可以形成一种离子化合物,电子式是____________
(10分)已知10.4 g某有机物X在空气中完全燃烧,所得产物先后通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2克和35.2克。物质X在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。
注:CH3—CH=CH2+HBr→CH3—CHBr—CH3(主要产物)
(1)X的化学式:________,X的结构简式:________ ,C的结构简式:。
(2)上述反应中,①是________反应,⑦是________反应。(填反应类型)
(3)写出D―→E反应的化学方程式。
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)基态Cu2+的核外电子排布式为。
(2)根据价层电子对互斥模型(VSEPR),PO43-离子内中心原子价层成键电子对和孤电子对之和为,离子的空间构型是。
(3)液氨分子间存在自耦电离:2NH3 NH2-+NH4+,NH2-中氮原子轨道的杂化类型是,H+易与NH3形成NH4+,配位键的解释是。
(4)胆矾CuSO4·5H2O的结构示意图如下,其含有的微粒间作用力有。(填序号)
a.离子键
b.极性键
c.金属键
d.配位键
e.氢键
f.非极性键
(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,Cu2+的配位数为,1mol CN-中含有的π键的数目为。
化合物C是某合成路线的中间体,可通过下列方法合成:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,A与氢气反应的化学方程式为,反应类型为。
(2)B的结构简式为,所得B的粗产品通常用的方法提纯。
(3)在C的制备中,浓硫酸的作用是。
下图I中表示在2L的密闭容器中、T1温度下,某可逆反应各物质浓度与时间关系;图II表示当其它条件不变时,C物质的体积分数(C%)与温度(T)和压强(p)的关系。回答下列问题:
(1)该可逆反应的化学方程式为。
(2)上述反应的压强p1p2,反应的焓变△H0(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)若温度T1时,5min后反应达到平衡,则
①平衡时体系总的物质的量为。
②反应的平衡常数K=。(列式计算)
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(B)=。