在密闭容器中,使3 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。已知平衡时NH3为nmol。回答下列问题:
(1)上述平衡中,N2和NH3的浓度比= (用含n的代数式表示);N2和H2的转化率之比=________。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________,密度___________ (填“变大”、“变小”或“不变”) 。
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,达到新平衡后,容器内温度________(填“>”、“<”或“=”)原来的2倍。
X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y的最高正价与最低负价的代数和为2,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:
(1)写出Z的离子结构示意图。
(2)选用以上元素组成一种离子化合物,该化合物为______。(写一种即可)
(3)X和Y组成的化合物Q中,既含有极性共价键又含有非极性共价键,Q在空气中点燃时,迅速而安全的燃烧,其反应产物没有任何污染,燃烧时的化学方程式为_ ;Q还可将酸性工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+,氧化产物为常见气体。相应的离子方程式为。
[化学——有机化学基础](15分)丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物,合成J的一种路线如下
②E的核磁共振氢谱只有一组峰;
③C能发生银镜反应;
④J是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环。
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,其反应类型为
(2)D的化学名称是
(3)J的结构简式为 ,由D生成E的化学方程式为
(4)G的同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰且能与溶液发生显色反应的结构简式为 (写出一种即可)
(5)由甲醛和化合物A经下列步骤可得到2一苯基乙醇。
反应条件1为 ;反应条件2所选择的试剂为 ;L的结构简式为
[化学——物质结构与性质](15分)
1967年舒尔滋提出金属互化物的概念,其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题:
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于(填“晶 体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有个未成对电子,二价铜离子的电子排布式为,在CuS04溶液中滴入过量氨水,形成配合物的颜色为。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有共价键的数目为;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N="C=S" )的沸点,其原因是 。
(4)ZnS的晶胞结构如图1所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为 。
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为(用含“a、NA 的代数式表示)g·。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K=,CH4的转化率为。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是(填“3.5× 106 Pa”“4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:
①通入a气体的电极是电池的(填“正”或“负”)极,其电极反应式为 .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为(忽略溶液的体积变化)。
立方烷()具有高度的对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为,E的结构简式为。
(2)③的反应类型为,⑤的反应类型为。
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为:反应2的化学方程式为:反应3可用的试剂为。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是(填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷,立方烷的核磁共振氢谱中有个峰。
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有种。