2012年8月24日,武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A.容器内压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如乙图像。
①若图中c=1.6 mol,则改变的条件是________(填字母);
②若图中c<1.6 mol,则改变的条件是__________(填字母);此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A.升温
B.降温
C.加压
D.减压
E.加催化剂
(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为________。
(4)工业上可利用如下反应:H2O (g)+CH4 (g)CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示:0~4 s内,用CO(g)表示的反应速率为____________。
(6分) 某有机物A的结构简式为:
试回答:
(1)A的分子式为。
(2)若将①②两位置上的C原子换成N原子,则A式变为尼古丁,尼古丁的分子式为。
写出下列有机物的系统命名或结构简式:
(1)(2)
___________________________ _________________________
(3)2,2-二甲基-3-乙基己烷(4)2-甲基-2-丁烯
___________________________ _________________________
(16分)有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-中的几种。取该溶液进行以下实验:
(1)用pH试纸检验该溶液呈强酸性,排除离子的不存在。
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色,可以排除
离子不存在。
(3)另取部分溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产成,则可排除离子不存在。取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明离子存在
(4)另取部分上述碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,可以排除离子不存在。
(5)根据以上实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子是;还不能肯定是否存在的离子是,写出第(3)步操作的离子反应方程式为。
二甲醚(CH30CH3,沸点为-24.9℃)被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的C02在催化剂作用下合成二甲醚,并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下:
(1)已知:CH30CH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:△H= -1455.OkJ.mol-1、△H=" -285.8" kj.mol-1。写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式:。
(2)15~20%的乙醇胺.(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作C02吸收剂。写出吸收C02反应的化学方程式。
(3)一定条件下用C02和H2合成二甲醚,反应物气流量对C02的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图9所示,当控制气流量为28mL.min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入C02的物质的量为。
(4)图10为二甲醚燃料电池示意图。
①b电极为,a电极的电极反应式为。该燃料电池的最大障碍是氧化反应不完全而产生(填物质名称)而导致通入电极的气体通道堵塞。
②若以1.12 L.min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解500 mL2 rmol.L-1 CuS04溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量(写出解题过程)。
“问题胶囊”事件引发了各方关注和热议,国际食品包装协会秘书长董金狮教授说:“工业明胶中重金属铬的毒性远高于三聚氰胺”。铬是严重的致癌物质,绝不允许含铬废水随意排放。请回答下列问题:
(1)三聚氰胺中N原子的杂化方式是.
(2)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2072-生成蓝色的过氧化铬(CrO5,分子结构为),该反应可用来检验Cr2072-的存在。过氧化铬中铬元素的化合价为, 请写出反应的离子方程式:。
(3)一种治理含Cr2072-酸性工业废水的方法是向废水中加入适量的食盐,用铁作电极进行电解,Cr2072-被还原为Cr3+,然后生成Cr(OH)3沉淀除去,以达到排放标准。
①加适量食盐的目的是,与Cr(OH)3沉淀同时生成的沉淀还可能有。
②已知电解后溶液中c(Fe3+)为4.Ox10-13mol.L-1,则溶液中c(Cr3+)浓度为。
(已知KsP[Fe(OH)3]=4.0×10-38; Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)