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题文

二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源。2014年11月12日中美两国在北
京发表《中美气候变化联合声明》,中国政府承诺到2030年前停止增加二氧化碳排放,
为此政府大力推广二氧化碳的综合开发和利用。以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和
利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)            △H1 =" a" kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)CO(NH22(s)+H2O(g)        △H2 =+72.49kJ·mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH22(s)+H2O(g)    △H3 =-86.98kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的△H1 =__________kJ·mol-1(用具体数据表示)。
(2)反应Ⅲ中影响CO2平衡转化率的因素很多,图1为某特定条件下,不同水碳比n(H2O)/n(CO2)和温度影响CO2平衡转化率变化的趋势曲线。
①其他条件相同时,为提高CO2的平衡转化率,生产中可以采取的措施是_________(填“提高”或“降低”)水碳比。
②当温度高于190℃后,CO2平衡转化率出现如图1所示的变化趋势,其原因是__________________。

(3)反应Ⅰ的平衡常数表达式K1 =____________________。
(4)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,从反应开始到达到平衡过程中c(CO2)随时间t变化趋势的曲线如图2所示。若其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1L,请画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(t2达到新的平衡)。
(5)尿素在土壤中会发生反应CO(NH22+2H2O(NH42CO3。下列物质中与尿素有类似性质的是______。

A.NH2COONH4
B.H2NOCCH2CH2CONH2
C.HOCH2CH2OH
D.HOCH2CH2NH2

(6)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图3。阳极室中发生的反应为                                                         

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响 探究电解池作用
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碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH3-NH-NH-CH3),氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式________________________________________。
(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时, N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。

①298k时,该反应的平衡常数为________ L ·mol-1
②下列事实能判断该反应处于平衡状态的是
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色不再变化
c. VN2O4)正=2VNO2)逆
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol,则此时
V(正)V(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①水的电离程度最大的是__________;
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常
数K数值的是
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
是__________。

(15分)中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:

已知:
请回答以下问题:
(1)物质C的结构简式为
(2)对于葛根大豆苷元,下列说法正确的是

A.1 mol葛根大豆苷元最多可以和2 molNaOH反应 B.不发生硝化反应
C.可发生水解反应 D.与溴水可发生加成或取代反应

(3)步骤①变化所需加的试剂是,步骤③的反应类型为
(4)物质B发生缩聚反应生成高分子化合物的反应方程式为
(5)写出同时符合下列条件的物质C同分异构体的结构简式(写一种)
i.不能与Fe3+发生显色反应 ii.可以发生银镜反应
iii.苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)有以下合成线路:

请结合所学知识和题给信息,分析上述合成线路的合理性上存在的问题

【化学——选修5:有机化学基础】(15分) 已知工业上用含氢量最高的烃A为起始原料来合成PMA等高分子。流程如下:

试回答下列问题:
(1)F中所含官能团的名称为__________。
(2)上述①②③反应中原子利用率由高到低的顺序是________________。
(3)反应③可看作________反应(填反应类型)。
(4)写出反应②的方程式_______________________。
(5)写出合成有机玻璃的反应的方程式_______________________。

【化学——选修2:化学与技术】(15分)
红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂,在化学工业和制药工业中也可作氧化剂,应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3,还含有少量铝的氧化物)通过以下过程来制取。

回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为___FeO·Cr2O3+___Na2CO3+___O2===___Na2CrO4+___Fe2O3+___CO2。在常温下该反应速率极慢,下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母序号)。
A.将原料粉碎 B.增加纯碱的用量 C.升高温度
(2)步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8,并煮沸,其目的是________________________。
(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(4)利用下面的复分解反应,将红矾钠与KCl固体按1∶2物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体:Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl(已知:温度对氯化钠的溶解度影响很小,对重铬酸钾的溶解度影响较大)。基本实验步骤为①溶解;②________;③________;④冷却、结晶,再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在_________________(填“高温”或“低温”)条件下进行。

(14分) (1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:

①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________________________________
______________________________________________________________________。
②ΔH2=__________kJ·mol-1
③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2
B.高温使水分解制氢:2H2O(g)2H2+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2
D.天然气制氢:CH4+H2O(g)CO+3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1

③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即
图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。

温度/℃
0
100
200
300
400
平衡常数
667
13
1.9×10-2
2.4×10-4
1×10-5

A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0
C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高

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