(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
(1)工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2:其热化学反应方程式为
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H4,已知有关反应的能量变化如下图所示:
则△H4=______________(用a、b、c表示)
(2)在2个恒压的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
3 |
c |
①甲容器达到平衡所需要的时间t 5min(填“>”、“<”或“=”,下同);乙容器达到平衡时N2的浓度c 3 mol·L-1。
②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下,关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。
A、B、C、D、E、F是初中化学常见的六种物质,其中A和B、C和D组成的元素种类相同,它们之间的转化关系如图所示((图中“—”表示两端的物质能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系,图中已略去部分物质)。回答下列问题
(1)A的化学式为 ,D→C的化学方程式为 ;
(2)若E和F均由两种元素组成,E的化学式为 ;
(3)若E和F均由三种元素组成,写出指定的转化反应的化学方程式:F→B+C 。
结构决定物质的性质、变化,请结合下图回答问题。
(1)由图1可知,在常温下,碳的化学性质不活泼的微观原因是 ;
(2)图2中A的化学式可能是 ,写出与图2反应微观本质不同的一个化学方程式 。
〔化学——选修5:有机化学基础〕重要有机物M和N常用于交联剂、涂料、杀虫剂等,合成路线如下图所示:
已知:
请回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为 ,由A生成B的反应类型为 。
(2)Z的名称为 。
(3)1molM在一定条件下发生加成反应,最多消耗 molH2。
(4)由B生成C的反应①的化学方程式为 。
(5)由Y生成D的化学方程式为 。
(6)G的同分异构体有多种,其中与G具有相同官能团的同分异构体有______种,写出核磁共振氢谱有5组峰值,且峰值比为2:2:2:1:1的结构简式 。
〔化学——选修3:物质结构与性质〕举世瞩目的中国探月工程三期再入返回试验器于2014年10月24日凌晨成功发射,为实现月球采样和首次地月往返踏出了成功的第一步。探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接等核心关键技术。已知所用火箭推进剂为肼 (N2H4和过氧化氢(H2O2),火箭箭体一般采用钛合金材料。
请回答下列问题:
(1)N2H4、H2O2分子中电负性最大的元素在周期表中的位置为 ,第一电离能最大的元素为 。
(2)钛的原子序数为22,其基态电子排布式示意图为 。
(3)1 mol N2H4分子中含有的键数目为 。
(4)H2O2分子结构如图1,其中心原子杂化轨道为 ,估计它难溶于CS2,简要说明原因 。
(5)氮化硼其晶胞如图2所示,则处于晶胞顶点上的原子的配位数为 ,若立方氮化硼的密度为g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则两个最近N原子间的距离为________cm。
[化学选修——2:化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下:
(1)操作i的名称为 。
(2)工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率,可采取的措施有 (写两点即可)。
(3)写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式 。
(4)以上流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)某科研小组用硫酸作为浸取液,浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素,在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为 h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在相同时,浸取率最高的是 (填化学式)。
(6)Al/AgO电池是一种新型安全电池,广泛用于军事领域,其电池总反应为:2Al + 3AgO + 2OH―+ 3H2O2[Al(OH)4]―+ 3Ag,则该电池工作时正极的电极反应方程式为 ,若电池产生6mol电子转移,整体上分析电池负极消耗的OH―物质的量最终为 mol。