根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿-优题课

根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此，如何有效处理汽车排放的尾气，是需要进行研究的一项重要课题。目前，汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。为研究如何提高该转化过程反应速率，某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；
②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。
（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	实验目的	T/℃	NO初始浓度 mol/L	CO初始浓度 mol/L	同种催化剂的比表面积m²/g
Ⅰ	为以下实验作参照	280	6.50×10^-3	4. 00×10^-3	80
Ⅱ	①	②	③	④	120
Ⅲ	探究温度对尾气转化速率的影响	360	⑤	⑥	80

【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图，如下：

（2）计算第Ⅰ组实验中，达平衡时NO的浓度为__________________；
（3）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率_____________（填“增大”、“减小”、“无影响”）；

科目化学题型实验题难度困难

知识点：探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质探究温度、压强对化学平衡的影响探究影响化学反应速率的因素

$k_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题：

（1）晒制蓝图时,用 $k_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ 作感光剂,以 $K_{3} [F e (C N_{6})]$ 溶液为显色剂.其光解反应的化学方程式为 ${2k}_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}]$ $\underline{\underline{光照}}$ $2 Fe C_{2} O_{4} + 3 K_{2} C_{2} O_{4} + 2 C O_{2} ↑$ ,显色反应的化学方程式为________.

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下面所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是________。

④样品完全分解后，装置A中的残留物含有 $FeO$ 和 $F e_{2} O_{3}$ ，检验 $F e_{2} O_{3}$ 存在的方法是：________。

（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量 $mg$ 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，用 $cmol \cdot L^{- 1} KMn O_{4}$ 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，用 $cmol \cdot L^{- 1} KMn O_{4}$ 溶液滴定至终点，消耗 $KMn O_{4}$ 溶液 $VmL$ ，该晶体中铁的质量分数的表达式为________。

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS,含有和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为________。

（2）滤渣1的主要成分出 $Si O_{2}$ 外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是________.若不通入氧气，其后果是________。

（3）溶液中的 $C d^{2 +}$ 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为________。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：

回答下列问题

（1）A的化学名称为________。

（2）②的反应类型是________。

（3）反应④所需试剂,条件分别为________。

（4）G的分子式为________。

（5）W中含氧官能团的名称是________。

（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，

峰面积比为1:1)________。

（7）苯乙酸苄酯( )是花香类香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________(无机试剂任选)。

Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻，能量密度大等优良性能，得到广泛应用，回答下列问题:

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________。（填标号）

A．
B．
C．
D．

（2） $L i^{+}$ 与 $H^{-}$ 具有相同的电子构型， $r （ L i^{+} ）$ 小于 $r （ H^{-} ）$ ，原因是________。

（3） $L i A l H_{4}$ 是有机合成中常用的还原剂， $L i A l H_{4}$ 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________， $L i A l H_{4}$ 中，存在________（填标号）。

A．	离子键
B．	σ键
C．	π键
D．	氢键

（4） $L i_{2} O$ 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到

可知,Li原子的第一电离能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， O=O键键能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $L i_{2} O$ 晶格能为________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

（5） $L i_{2} O$ 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ,则 $L i_{2} O$ 的密度为 ________ $g / c m^{3}$ (列出计算式)。

采用 $N_{2} O_{5}$ 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：

（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 $N_{2} O_{5}$ ，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 $N_{2} O_{5}$ (g)分解反应：

其中 $N O_{2}$ 二聚为 $N_{2} O_{4}$ 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, $N_{2} O_{4}$ (g)完全分解):

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
P/kPa	35.8	40.3	42.5	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

①已知： $2 N_{2} O_{5} （ g ） = 2 N_{2} O_{4} （ g ） + O_{2} （ g ）$ $△ H_{1} = - 4.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

$2 N O_{2} （ g ） = N_{2} O_{4} （ g ）$ $△ H_{2} = - 55.3 k J \cdot m o l^{- 1}$

则反应 $N_{2} O_{5} (g) = 2 N O_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g)$ 的△H=________ $k J \cdot m o l^{- 1}$

②研究表明, $N_{2} O_{5}$ (g)分解的反应速率 $v = 2 \times 10^{- 3} \times p_{N_{2} O_{3}} (K P a \cdot m i n^{- 1})$ ，t=62min时,测得体系中 $p_{O_{2}} = 2.9 k P a$ ,则此时的 $p_{N_{2} O_{5}}$ =________ kPa，V=________ kPa， $m i n^{- 1}$ 。

③若提高反应温度至35℃,则 $N_{2} O_{5} (g ）$ 完全分解后体系压强 $p_{X}$ (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 $N_{2} O_{4} (g) ⇋ 2 N O_{2} (g)$ 反应的平衡常数 $K_{p} =$ ________ kPa ( $K_{p}$ 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

（3）对于反应 $2 N_{2} O_{5} (g) \to 4 N O_{2} (g) + O_{2} (g)$ ,R，A，Ogg提出如下反应历程:

第一步 $N_{2} O_{5} ⇋ N O_{3} + N O_{2}$ 快速平衡

第二步 $N O_{2} + N O_{3} ⇀ N O + N O_{2} + O_{2}$ 慢反应

第三步 $N O + N O_{3} ⇀ 2 N O_{2}$ 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。

A．	ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)
B．	反应的中间产物只有 $N O_{3}$
C．	第二步中 $N O_{2}$ 与 $N O_{3}$ 的碰撞仅部分有效
D．	第三步反应活化能较高。