2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:
①在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=________。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是____________。
(2)煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①已知甲烷的燃烧热为890 kJ·mol-1;1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ;N2与O2生成NO的过程如下,
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=________。
②在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中,也可以发生化学反应:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0,提高NO2转化率的措施有________。
A.增加原催化剂的表面积 |
B.降低温度 |
C.减小投料比[n(NO2)/n(CH4)] |
D.增大压强 |
(3)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图像如下图所示:
从图中可以得出的结论是_____________________。
结论一:在250~450 ℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450~ 600 ℃时NOx转化率随温度升高而减小推测原因是______________________________________。
结论二:__________________________________。
有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实 验 步 骤 |
解 释 或 实 验 结 论 |
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 |
试通过计算填空: (1)A的相对分子质量为▲。 |
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。 |
(2)A的分子式为▲。 |
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团▲。 |
(4)A的核磁共振氢谱如下图:![]() |
(4)A中含有▲种氢原子。 综上所述,A的结构简式为▲ |
下列说法正确的是▲(填序号)。
①由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来
②水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,用直接蒸馏法能使含水酒精变为无水酒精
③由于胶粒的直径比离子大,所以淀粉溶液中混有的碘化钾可用渗析法分离
④分离苯和苯酚的混合液,先加入适量浓溴水,再过滤、分液,即可实现
⑤由于高级脂肪酸钠盐在水中的分散质微粒直径在1nm~100 nm之间,所以可用食盐使高级脂肪酸纳从皂化反应后的混合物中析出
⑥不慎把苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤
⑦用稀溴水滴入苯酚溶液中制备2,4,6-三溴苯酚
⑧实验室使用体积比为1:3的浓硫酸与乙醇的混合溶液制乙烯时,为防加热时反应混合液出现暴沸现象,除了要加沸石外,还应注意缓慢加热让温度慢慢升至170℃
(15分) 化合物A(分子式为C9H9O2Br)在一定条件下有如下的转化关系,其中1mol C与Na完全反应生成1 mol H2,若与NaHCO3完全反应能产生1mol CO2,D和E互为同分异构体,但D可以使溴的四氯化碳溶液褪色,而E分子中有一个苯环和一个五元环。
(1)写出A含有官能团的名称:;
(2)H可能是(写名称):__________________________________________________;
(3)写出反②、③的反应类型:②__________________、③__________________;
(4)写出E、G的结构简式EG;
(5)反应⑤的化学方程式:
(6)同时满足下列条件的C的同分异构体有_________ 种:
①能发生银镜反应;
②1mol该物质可以消耗3molNaOH;
③苯环上的一氯代物有3种。
(10分)化学原理常应用于工业生产,如氯碱工业和硫酸工业:
(1)氯碱工业用到的设备为离子交换膜电解槽,电解时阳极加入 ___________(填试剂名称),阴极产物为_________________(填化学式),电解的总反应方程式____________________________________________________.
(2)接触法制硫酸主要分成三步,第一步是煅烧黄铁矿,在___________中进行,第二步是催化氧化,发生反应的方程式___________________________________________,
第三步是吸收三氧化硫。取制备的少量硫酸用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL,放出热量为Q kJ,写出表示该反应中和热的热化学方程式___________________________________________________。
)如图是氯化钠的晶胞示意图,回答如下问题:
(1)在NaCl晶体中,与每个Cl-距离等同且距离最近的几个Na+所围成的空间几何构型为__________。
A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
(2)NaCl晶体中不存在分子,但是当温度达到1686 K时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25 g NaCl晶体,强热使其气化,测的气体体积为5.6 L(已折算成标准状况)则此时氯化钠气体的化学式为_____________。
(3)随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细粒干燥后,准确称取a g NaCl固体并转移到定容容器A中;
②用滴定管向A仪器中加苯,不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度,计算出NaCl固体的体积为V cm3。步骤①中A仪器最好使用_______________。
A.量筒 B.烧杯 C.容量瓶 D.试管
(4)已知NaCl晶体中,距离最近的Na+与Cl-间的平均距离为b cm,用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为______________________。(用含V、a、b的代数式表示)