(12分)近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式 ,该反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”);
②根据下图所示,只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡常数K 。
A.可能增大 |
B.一定不变 |
C.可能不变 |
D.可能减小 |
E.增大、减小、不变均有可能
(2)氮气是合成氨的原料之一,合成氨反应:N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) △H<0,500℃时将1molN2与1molH2充入容积为1L的密闭容器中发生反应,达到平衡后NH3的体积分数为20%。若升高温度至800℃,达到新的平衡时,H2的转化率 (填“增大”、“减小”或不变,下同),N2的体积分数 。
(3)在汽车上安装高效催化转化器,将有毒气体转化为无毒气体,可有效降低NOx的排放。某研究性学习小组用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)(×10-4mol·L-1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)(×10-3 mol·L-1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题:
①写出反应的化学方程式 。
②前2 s内的平均反应速率ν(N2) = 。
水煤气不仅是合成氨的原料气也是合成烃及其化工产品的原料。
(1)直接水煤气燃料电池中,通CO、H2的极为电池的极(选填:“正”,“负”)。
(2)水煤气变换反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H < 0,下列措施能提高反应速率的有(不定项选择)。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.增大压强 d.降低浓度
(3)H2和N2在催化剂、高温高压条件下合成氨的化学方程式为。
(4)氨气的水溶液可用于吸收烟道气中的二氧化硫,该反应的化学方程式为。
(5)将标准状况下582.4L合成气(已知:n(CO)∶n(H2)=4∶9)通入合成塔,一定条件下可发生2CO(g)+ 4H2(g) → CH2=CH2(g)+2H2O(g);CO(g)+3H2→CH4(g)+H2O(g),充分反应后,经测定产品中只有甲烷、乙烯和水蒸气(假定CO和H2均无剩余),试计算逸出的气体中乙烯的物质的量(列出计算过程)。
常见有机化合物转化关系如下图(部分反应条件已略去)。
(1)A的结构式为;C中官能团的名称为;D物质的名称为。
(2)属于取代反应的有(填序号)。
(3)A光照生成G(分子式为C6H6),G分子中所有原子在同一平面,G既不能使酸性高锰酸钾溶液反应褪色,也不能使溴水反应褪色,则G的结构简式为。
(4)H是E的同分异构体,能发生水解反应,H的结构简式可能为。
(5)反应③的化学方程式为;反应⑤的化学方程式为。
下表是元素周期表短周期的一部分
① |
||||||||
② |
③ |
④ |
||||||
⑤ |
⑥ |
⑦ |
(1)①—⑦元素中金属性最强的元素位于周期表第周期族。
(2)可作为半导体材料的是(写元素符号)。
(3)表中元素⑥的原子结构示意图为。
(4)④与⑤形成的常见化合物的化学键的类型为,该化合物的电子式为。
(5)表中元素①、②、③、⑤、⑦中,原子半径由大到小的顺序是(填数字序号)
(6)表中元素③、⑥它们最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为。
已二酸是一种重要的化工中间体,可通过氧化环已醇得到。
反应原理为:
实验步骤:
步骤1.在图①所示装置的三颈瓶中加入6gKMnO4和50mL0.3mol/LNaOH溶液,搅拌加热使之溶解。
步骤2.在继续搅拌下用滴管滴加21mL环已醇,控制滴加速度,维持反应温度43~47℃。滴加完毕后,在沸水浴中将混合物加热几分钟。
步骤3.用图②所示装置趁热抽滤,二氧化锰滤渣用水洗2~3次
步骤4.滤液用小火加热蒸发浓缩至原来体积的一半,冷却后再用浓盐酸酸化至pH为2~4,冷却析出粗产品
步骤5.将粗产品用水进行重结晶提纯,然后在烘箱中烘干。
(1)写出实验仪器名称:a; b。
(2)步骤2在沸水浴中将混合物加热几分钟的目的是:。
(3)步骤3趁热抽滤的目的是:;如何证明步骤3滤渣已洗涤干净:。
(4)步骤4用盐酸酸化的目的是:。
(5)确定最后产品成分为已二酸,还需做的实验或仪器分析有。
利用反应:Cu2Cl2+C2H2+2NH3→Cu2C2(乙炔亚铜,红色)+2NH4Cl可检验乙炔。
(1)基态时亚铜离子核外电子排布式为。
(2)NH3中氮原子的杂化方式为;NH4+空间构型为(用文字描述)。
(3)乙炔分子中σ键与π键数目之比为,与C22-互为等电子体的分子有(写化学式,举一例)。
(4)氯化亚铜晶胞结构如下图,晶胞中含Cu+数目为。
(5)合成氨工业常用铜(I)氨溶液吸收CO生成[Cu(NH3)3(CO)]+,该配离子中配体有(写化学式)。