(14分)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)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。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) H2
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) H= 。(请用含有
H1、
H2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度(K) |
平衡时NH3的物质的量(mol) |
T1 |
2.4 |
T2 |
2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500 mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量
为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
已知:甲、乙、丙为常见单质,甲常温下为固体,乙为黄绿色气体,丙为无色气体。A、B、C、D均为化合物,D为红褐色沉淀,它们之间有下图转化关系。请回答以下问题。
(1)写出下列物质的化学式;乙;B。
(2)写出③反应的化学方程式:。
(3)写出②反应的离子方程式:。
软性隐形眼镜可由聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成超薄镜片,其合成路线可以是:
已知:①
② CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯。
试写出:
(1)A、E的结构简式分别为:A、E。
(2)写出下列反应的反应类型:C→D,E→F。
(3)写出下列转化的化学方程式:
I→G;
G+F→H。
在实验室里制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。回答下列问题:
(1)I、II、III、IV装置可盛放的试剂是
I;II;III;IV(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液 | B.NaOH溶液 | C.浓硫酸 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明SO2气体存在的现象是。
(3)使用装置II的目的是。
(4)使用装置III的目的是。
(5)确定含有乙烯的现象是。
某种有机物的结构简式为:
(1)A跟过量NaOH溶液完全反应时,A和参加反应的
NaOH的物质的量之比为。
(2)A跟新制的Cu(OH)2反应时,A和被还原的Cu(OH)2
的物质的量之比为。
(3)A在浓H2SO4作用下,若发生分子内脱水,所生成的有机物的结构简式为。
有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号)。
①由乙炔制氯乙烯 ②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤由乙烯制聚乙烯
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应 ⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热
⑧溴乙烷和氢氧化钠溶液共热
其中属于取代反应的是;属于氧化反应的是.;属于加成反应的是;属消去反应的是;属于聚合反应的是。