(16分)为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NOx)和CO2的排放量。
I.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=—574 kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=—867kJ/mol
(1)若用4.48LCH4还原NO生成N2,则放出的热量为______kJ。(气体体积已折算为标准状况下)
(2)NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下,FeSO4溶液能将NO3-还原为NO,NO能与多余的FeSO4溶液作用生成棕色物质,这是检验NO3-的特征反应。电解的原理如图所示
则:写出该过程中产生NO的离子方程式:____________。
(3)电解时阴极的电极反应式为____;当电路中转移20 mol电子时,交换膜左侧溶液质量减少________g。
Ⅲ利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 molCO,测得CO2的体积分数(
)随时间(t)变化曲线如图。
回答:
(4)T1时,该反应的化学平衡常数的数值为____。
(5)下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等 |
C.d点时,在原容器中充入一定量氦气,CO的转化率不变 |
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<Kd |
Ⅳ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)△H<0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。
(6)①250—300℃时,乙酸的生成速率减小的主要原因是_______。
②工业生产中该反应的温度常选择250℃、不选择400℃,从综合经济效益考虑,其原因是_______。
各物质之间的转化关系如下图,图中部分生成物省略,有相关信息如下:
①X为红褐色沉淀;②A为单质,B为溶液,D和F为气体;③反应I的产物只有Y和HO;
④B、D、F和Y中均含有同一元素。
请回答下列问题:
(1)组成A的元素在周期表中属于 (选填序号)。
A.主族元素B.副族元素 C.短周期元素 D.过渡元素
(2)写出溶液B中溶质的化学式:。
(3)写出反应I的化学反应方程式:。
(4)以石墨为两极材料,电解C的滴水溶液,写出电解初期阴极的电极反应式:。
(5)28g单质A与一定浓度的B溶液反应,当生成n(C):n(E)=2:3时,反应中转移电子mol.
(6)给E溶液中加入也能生成X,写出当n(E):n(
)=1:1时,反应的离子方程式 。
盐酸利多卡因(F)葡萄糖注射液抗心律失常,可用于急性心肌梗死后室性早搏和室性心动过速。合成路线如下:
(1)C→D的反应类型是。
(2)A的结构简式为;C的结构简式为;
(3)B的同分异构体种类很多,符合以下条件的B的同分异构体共有种。
①属于苯的衍生物,苯环上共有二个取代基;
②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体,并且有—NH2基团
(4)写出与足量的NaOH溶液共热充分反应的化学方
程式:。
(5)现仅以有机物CH3CH=CHCH3为原料,无机试剂任选,用反应流程图表示合成有机物CH3COOCH2CH=CHCH2OOCCH3的过程。
提示:①
②由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为:
提示:CH2=CH—CH=CH2与Br2反应有两种加成方式:一是1,2-加成;二是1,4-加成。
A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物,组成这四种物质的离子(离子不能重复组合)有:
阳离子 |
Na+、Al3+、Ba2+、NH4+ |
阴离子 |
Cl-、OH-、CO32-、SO42- |
分别取四种物质进行实验,实验结果如下:
① A、D溶液呈碱性,B呈酸性,C呈中性
② A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失
③ A溶液与D溶液混合并加热有气体生成,该气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝
回答下列问题:
(1)A的化学式是,用电子式表示C的形成过程:。
(2)向A溶液中通入适量CO2,使生成的沉淀恰好溶解,所得溶液中各离子物质的量
浓度由大到小的顺序是:
(3)写出③的离子方程式
(4)简述D溶液呈碱性的理由
下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息,请推断后作答:
元素 |
有关信息 |
A |
元素主要化合价为 —2,原子半径为0.074 n m |
B |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
C |
原子半径为0.102 n m,其单质在A的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
D |
最高价氧化物的水化物,能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E |
原子半径为0.075 n m,最高价氧化物的水化物与其氢化物组成一种盐X |
(1)画出B的离子结构示意图;写出D元素最高价氧化物的水化物电子式
(2)盐X水溶液显(填“酸”“碱”“中”)性,用离子方程式解释其原因
(3)D2CA3的溶液与B的单质能发生反应,其反应的离子方程式为
(4)已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同。Y与空气组成的燃料电池是一
种碱性燃料电池,电解质溶液是20~30%的KOH溶液。该燃料电池放电时,正极的电极反应式是
(5)如图是一个电解过程示意图。假设使用Y-空气燃料电池作为本过程的
电源,铜片质量变化128g,则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空
气(设空气中氧气的体积含量为20%)L
由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
(1)聚合物F的结构简式是_____________________________________。
(2)D的结构简式是___________________________________________。(3)B转化为C的化学方程式是______________________________________________。
(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环化合物,该化合物的结构简式是______________________。
(5)E有多种同分异构体,其中一种能发生银镜反应,1mol该种同分异构体与足量的金属钠反应产生1mol H2,则该种同分异构体为___________________________。