(18分)化学反应原理在生产和科研中有着重要的应用,请利用相关知识回答下列问题。
(1)一定条件下在密闭容器中加入NH4I发生反应:
则反应a的平衡常数表达式为_________;达到平衡后,扩大容器体积,反应b的移动方向_______(填正向、逆向或不移动)
(2)氮元素的+4价氧化物有两种,它们之间发生反应:2NO2
N2O4∆H < 0,将一定量的NO2充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
| A.b点的操作是压缩注射器 |
B.c点与a点相比, 增大, 减小 |
| C.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则b、c两点的平衡常数Kb>Kc |
D.d点: (正)> (逆) |
(3)利用反应
构成原电池,能消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,装置如图所示。
①电极a为__________极,其电极反应式为_________________。
②当有2.24LNO2(标准状况下)被处理时,转移电子为____________mol。
③为使电池持续放电,该离子交换膜需选用____________交换膜。
(4)使用硼氢化钠(NaBH4)为诱导剂,可使Co2+与肼(N2H4)在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式_______________________。
②在纳米钴的催化作用下,肼(N2H4)可分解生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,为抑制肼的分解,可采取的合理措施有____________(任写一种)。
生活中常用的某种香料X的结构简式为
(1)香料X中含氧官能团的名称是________。
(2)香料X可发生的反应类型是________(填代号)。
a.酯化反应 b.还原反应 c.加成反应 d.消去反应
(3)已知:
香料X的合成路线如下:
①A的结构简式是________。
②检验有机物C中含有碳碳双键所需用的试剂是________。
a.银氨溶液 b.酸性高锰酸钾溶液 c.溴水 d.氢氧化钠溶液
③D→X的化学方程式为___________________________________________。
④有机物B的某种同分异构体E具有如下性质:
a.与浓溴水反应生成白色沉淀,且1 mol E最多能与4 mol Br2反应
b.红外光谱显示该有机物中存在碳碳双键则E的结构简式为________。
已知:
为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成途径:
(1)常温下,下列物质能与A发生反应的有________(填序号)。
a.苯 b.Br2/CCl4 c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官能团的名称是________,由C→B的反应类型为________。
(3)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间生成物
和________(写结构简式)生成
(4)检验B中是否含有C可选用的试剂是________(任写一种名称)。
(5)物质B也可由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为________。
(6)C的一种同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含—OCH2CH3
b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:____________________________。
化合物A(C12H16O2)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C中含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8%,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______________,G的分子式为______________。
(2)B的名称为_____________,D中官能团的名称为________________。
(3)写出F→G的化学方程式:________________________________,该反应属于_________(填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的3种同分异构体的结构简式:___________________。
①是苯的对位二取代化合物;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③不考虑烯醇(
)结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(写出1种即可):_________________________________________________________________。
下图是200 mg MnC2O4·2H2O晶体放在坩埚里加热分解时,所得固体产物的质量(m)随温度(T)变化的曲线(已知草酸锰不稳定,但其中锰元素的化合价在300 ℃以下不变)。
试回答下列问题:
(1)写出B点固体产物的化学式:_________________________________________。
(2)从B点到C点过程中固体物质质量不变的原因是_____________________________________________________。
(3)通过计算确定D点产物的相对分子质量,并推断其合理的化学式:____________
(4)从D点到E点过程中固体物质质量增加的原因是___________________________
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+ O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)
HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)
I2(aq)+H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________,其反应热ΔH=________。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3—(aq),其平衡常数表达式为________。
(3) 为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH,结果见下图和下表。
| 编号 |
反应物 |
反应前pH |
反应后pH |
| 第1组 |
O3+I- |
5.2 |
11.0 |
| 第2组 |
O3+I-+Fe2+ |
5.2 |
4.1 |

图2
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_____________________________
②图1中的A为________。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_____________________________________________
③第2组实验进行18 s后,I3—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小 B.c(I-)减小 C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。