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A、B、C、D、E、F六种主族元素,原子序数均不大于20,且原子序数依次递增。其中A与E、D与F同主族。已知A和C的核外电子数加和与E的核电荷数相同。B与C可形成两种以上的气态化合物。A与F、C与E均可形成化学式为XY2型的化合物。
(1)B元素的常见简单氢化物的空间构型是;C与E形成的XY2型的化合物的晶体属于(填晶体类型),工业上从该化合物中提取E单质粗产品的方程式为;
(2)A与F形成的XY2型化合物的电子式为,该物质遇水剧烈反应反应生成一种可燃性气体,该气体的燃烧热为1306KJ/mol,请写出表示燃烧热的热化学方程式。
(3)将D元素的单质溶于浓度很稀的B的最高价氧化物的水化物,反应中未收集到任何气体,则该反应的离子方程式为。
A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物,它们的关系如下图所示:
(1)化合物C的分子式是C8H10O,C遇FeCl3溶液显紫色,C苯环上的一溴代物只有两种,则C的结构简式可能为 (写出一种即可)。
(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C的小34,它能跟NaHCO3反应放出CO2,则D结构简式为 。
(3)反应①的化学方程式是 。
(4)芳香族化合物B是与A具有相同官能团的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,E苯环上的一溴代物只有一种,E可能的结构简式是:
。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应过程中生成甲醇的物质的量与温度、时间的变化曲线如图所示
根据题意完成下列各题:
(1)在300℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= (用nA和tA表示)。
(2)根据图示曲线判断合成甲醇的反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,理由是 。
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是( )
A.正、逆反应速率均加快 | B.CO的浓度减少 |
C.甲醇的物质的量减少 | D.重新平衡时n(CH3OH) / n(H2)增大 |
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:
(用化学方程式表示)
元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M原子的最外层电子数与次外电子数之比为3∶4;N—与Ar原子电子层结构相同;X 是短周期主族元素中原子半径最小的;Z是短周期主族元素中原子半径最大的;化合物XN常温下为气体。据此回答:
(1)N的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
(2)Z与M形成的化合物水溶液显碱性,其原因是:
(用离子方程式表示)。
(3)X与Y、X与M均可形成18电子分子,这两种分子在水溶液中反应可观察到的现象是 ,
反应的化学方程式是 。
(4)由X、Y、Z、M四种元素组成一种强酸的酸式盐,写出Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式 。
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、CuSO4溶液和K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g。据此回答下列问题:
(1)电极b上发生的电极反应为;
(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积:;
(3)电解后甲溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”),简述其原因:;
(4)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
。