能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。

(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化:
反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。

(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g);
该反应平衡常数表达式为K= 。
已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。

(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。
(12分)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”“<”或“=”)。
(3)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻时,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正 v逆 (填“ > ”“=”或“<”)。
(4)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO) -t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图乙所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 ;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条是 。
(1)有下列几组物质,请将序号填入下列空格内:
| A.CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH) |
| B.12C60和石墨 |
C. 和 ![]() |
| D.35Cl和37Cl |
E、乙醇和乙二醇
①互为同位素的是 ;
②互为同系物的是 ;
③互为同素异形体的是 ;
④互为同分异构体的是 ;
⑤既不是同系物,又不是同分异体,也不是同素异形体,但可看成是同一类物质的是 。
(2)请写出下列反应的化学方程式:
①由丙烯制取聚丙烯:
②丙氨酸缩聚形成多肽:
③淀粉水解:
④丙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应:
【物质结构与性质】翡翠的主要成分为NaAlSi2O6,还含有其他多种金属阳离子,其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅。
(1)Na、Al、Si、O四种元素电负性由大到小的顺序为 。
(2)Cr3+的基态核外电子排布式为 。
(3)Cr可形成配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)2],与H2O互为等电子体的一种分子是 (填化学式),水分子中氧原子的杂化方式为 ,1 mol H2C2O4分子中含有的σ键的数目为 。
(4)Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞如图所示。该复合氧化物的化学式可表示为 。
天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)∆H1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)∆H2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)∆H3
则CO2(g)+CH4(g)===2CO(g)+2H2(g)的∆H= 。
(2)天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式 。
(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:
CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol•L—1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示。则压强P1 P2 (填“大于”或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正) v (逆)(填“大于"、“小于”或“等于")。
(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06,其核磁共振氢谱如图2所示,则X的结构简式为 。
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量 (选填“盐酸”或“硫酸”)。
磷酸铁(FePO4)为难溶于水的米白色固体,可用于制备药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质)制备磷酸铁和锂离子电池正极材料(LiFePO4)的部分工业流程如图所示:
(1)富钛渣中的主要成分为TiO2和 (填化学式)。煅烧得到LiFePO4的化学方程式为 。
(2)在共沉淀步骤中加入H2O2的目的是让滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化。
①反应的离子方程式为 。
②下列实验条件控制正确的是 (填序号)。
| A.加入适当过量的H2O2溶液 | B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌 |
| C.加热,使反应在较高温度下进行 | D.用氨水调节pH=7 |
(3)已知Ca2+、Mg2+和Fe3+离子形成磷酸盐的Ksp分别为2.0×10-29、1.0×10-24和9.9×10-16,若溶液中三种金属阳离子的浓度均为0.1 mol·L-1,则加入H3PO4时首先生成沉淀的化学式为 。
(4)制备LiFePO4的过程中,理论上所需 17%双氧水与H2C2O4·2H2O的质量比为 。
(5)钛铁矿中钛含量的测定步骤为:
①还原。将含钛试样溶解于强酸溶液中,再加入铝片将TiO2+还原为Ti3+,并将Fe3+还原。反应装置如图所示,使用封闭漏斗的目的是 。
②滴定。取下封闭漏斗,向锥形瓶中加入2~3滴KSCN溶液,立即用FeCl3标准溶液滴定至终点,记录读数。
③计算。下列操作会导致测定结果偏低的是 。
a.还原操作结束后铝片有剩余
b.还原操作结束后,反应液仍呈黄色
c.缓慢滴定,且剧烈振荡锥形瓶,但无溶液溅出