雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物(包括PM2.5在内)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=_________kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1︰2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有_______________。
a.体系密度保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO2和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1︰5,则平衡常数K=_______。
(2)CO、CO2都可用于合成甲醇。
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是_________________________________________。
②CO2用于合成甲醇反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
下图是科学家现正研发的,以实现上述反应在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应____________。
(3)下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中,NO最终转化为H2O和_________(填化学式)。
②当消耗2 mol NH3和0.5 molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为__________L。
(4)NO直接催化分解(生成N2和O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示,写出NO分解的化学方程式_______________________________。
无机化合物可根据其组成和性质进行分类:
(1)上图所示的物质分类方法名称是 。
(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表②③⑥的后面。
物质 类别 |
酸 |
碱 |
盐 |
氧化物 |
化学式 |
①HCl ②____ |
③______ ④Ba(OH)2 |
⑤Na2CO3 ⑥_____ |
⑦CO2 ⑧Na2O2 |
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式
。
(4)实验室制备⑦常用 和反应,检验该气体的方法是 。
小高同学在某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体A的小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”。小高同学随手将小纸袋放在窗台上,过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。
(1)A固体的化学名称是 ,干燥物质的原理是
(用化学方程式表示)。
(2)小高同学请你和同学们一起对块状固体B进行探究。
猜想一:块状固体B中除含A外,还可能有 、 (写两种);
猜想二:块状固体B溶于水可能有 现象(填“放热”或“吸热”)。
(3)取块状固体B加入盛有一定量水的试管内,振荡、静置、过滤,得到少量白色固体C。小高同学认为白色固体C中可能有碳酸钙,请写出一种检验其中含有碳酸钙的简单方法 ,你认为白色固体还可能是什么 。
【有机化学基础】
香豆素是用途广泛的香料,合成香豆素的路线如下(其他试剂、产物及反应条件均省
略):
(1)Ⅰ的分子式为_____________;Ⅰ与H2反应生成邻羟基苯甲醇,邻羟基苯甲醇的结构简式为______________。
(2)反应②的反应类型是_____________,反应④的反应类型是_____________。
(3)香豆素在过量NaOH溶液中完全水解的化学方程式为
________。
(4)Ⅴ是Ⅳ的同分异构体,Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键,苯环上含有两个邻位取代基,且能够发生酯化反应和银镜反应。Ⅴ的结构简式为_______________(任写一种)。
(5)一定条件下,与CH3CHO能发生类似反应①、②的两步反应,最终生成的有机物的结构简式为_____________。
【物质结构与性质】
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大,A的最高正价和最低负价的绝对值相等,B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等,D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同,E的基态原子的电子总数与p能级的电子数相等,F的基态原子的3d轨道电子数是4s电子数的4倍。请回答下列问题:
(1)F的基态原子价电子排布式为。
(2)B、C、D、E的原子的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号回答)
(3)下列关于B2A2分子和A2D2分子的说法正确的是
A 分子中都含有σ键和π键
B 中心原子都sp杂化
C 都是含极性键和非极性键的非极性分子
D 互为等电子体
E.B2A2分子的沸点明显低于A2D2分子
(4)F2+能与BD分子形成[F(BD)4]2+,其原因是BD分子中含有
(5)由B、E、F三种元素形成的一种具有超导性的晶体,晶胞如图所示.B位于E和F原子紧密堆积所形成的空隙当中.与一个F原子距离最近的F原子的数目为,该晶体的化学式为.若该晶体的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,B、E、F三种元素的原子半径分别为r1pm、r2pm、r3pm,则该晶体的密度表达式为。
联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇,298.15K时,CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图1所示,据图回答问题:
(1)写出合成甲醇反应的热化学方程式;
图1图2
(2)在图中曲线(填“a”或“b”)表示加入催化剂的能量变化曲线。
(3)在体积为l L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数为__________________,升高温度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O,则阴极反应式为:_______________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:__________________________。