(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关,其中.硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料.而SO2、NO、NO2、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物:
(1)过度排放CO2会造成“温室效应”,而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) AH1= +131.3 kJ·mol-
C(s)十2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) AH2=" +90" kJ·mol-
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
(2)298 K时.将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后.改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是 (填字号):
a.当X表示温度时,Y表示氨气的物质的量
b.当X表示压强时.Y表示氨气的转化率
c.当X表示反应时间时.Y表示混合气体的密度
d.当x表示氨气的物质的量时.Y表示某一生成物的物质的量
(3)燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染.必须经脱除达标后才能排放:能作脱除剂的物质很多.下列说法正确的是 (填序号):
a.用H2O作脱除剂,不利于吸收含氮烟气中的NO
b.用Na2SO3作脱除剂,O2会降低Na2SO3的利用率
c.用CO作脱除剂,会使烟气中NO2的浓度增加
d.用尿素[CO(NH2)2]作脱除剂.在一定条件下能有效将NOx氧化为N2
(4)在压强为O.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中,amol CO与2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示,则:
①P1 P2(填“>”“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中增加a molCO与2amol H2.达到新平衡时.CO的转化率 (填“增大””减小”或“不变”.下同),平衡常数 .
③在P1下、100℃时,CH3OH(g) CO(g)十2H2(g)的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。
(5)①常温下.若将2 mol NH3(g)和l mol CO2(g)通入1 L水中.可得pH=10的溶液,则该溶液中浓度最大的阴离子是 ;
②常温下,将0.01 mol·L- NaOH溶液和0.01 mol·L-(NH4)2SO4溶液等体积混合.所得溶液pH为10,那么该混合液中c(Na+)+c(NH4+)= mol·L一(填准确代数式.不能估算)。
(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s);△H =" -235.8" kJ/mol;
己知:2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g);△H = +62.2kJ/mol;
则反应 2O3(g)= 3O2(g)的△H = kJ/mol;
②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产
生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为。(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃) 条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①在10 min~20 min的时间段内,以CO2表示的反应速率为;
②写出该反应的平衡常数的表达式K=;
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是(填序号字母);
A.容器内压强保持不变 | B.2v正(NO)=v逆(N2) |
C.容器内CO2的体积分数不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
④30 min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是;
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(1)已知:蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为 30 kJ,其他相关数据如下表:
物质 |
H2(g) |
Br2(g) |
HBr(g) |
1 mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ |
436 |
200 |
369 |
H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=。
(2)常温下,将pH均为2的氢溴酸、乳酸(α—羟基丙酸)稀释100倍后,有一种酸的pH=4。请写出乳酸钠溶液中的水解离子方程式: 。
(3)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HBr溶液和20.00 mL0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示:
①根据图1和图2判断,滴定HBr溶液的曲线是(填“图1”或“图2”);
②a=mL;
③c(Na+)=c(CH3COO-)的点是点;
④E点对应溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
(13分)有机物A有如下转化关系,在A的质谱图中质荷比最大值为88,其分子中C、H、O三种元素的质量比为6:1:4且A不能使Br2的CCl4溶液褪色;1molB反应生成了2molC.
请回答下列问题:
(1)C→E的反应类型为____________
(2)若①、②、③三步反应的产率分别为93.0%、81.0%、88.0%,则由A合成H的总产率为____________
(3)A的结构简式为___________________·
(4)写出C与银氨溶液反应的离子方程式为____________________________________
(5)H分子中所有碳原子均在一条直线上,G转化为H的化学方程式为__________________
(6)X是A的一种同分异构体,且其核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为1:1:2,1mol X可在HIO4加热的条件下反应,产物只有1mol Y,则X的结构简式为____________
苯酚分子中与羟基相连碳原子的邻位及对位上的氢原子有很好的反应活性,
容易跟含羰基的化合物
(R,R′代表烷基或H原子)发生缩合反应
生成新的有机物和水,苯酚还可跟酰氯反应生成有机酸酯,例如
是一种优良的工程塑料,下图是由苯、丙烯、一氧化碳、氯气、氧气等合成聚碳酸酯的过程(反应条件和部分产物未写出):
请分别写出制备化合物A、B及聚碳酸酯的化学方程式(不必注反应条件,但要配平):
(1)反应①;
(2)反应②;
(3)反应③。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 |
K+ |
Na+ |
N![]() |
S![]() |
N![]() |
Cl- |
浓度/mol·L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+O2(g) H2O(g)ΔH="-241.8" kJ·mol-1①
C(s)+O2(g) CO(g) ΔH="-110.5" kJ·mol-1②
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。