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(14分)能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识...

(14分)能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题:

(1)汽车上安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。

已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g)        △H=+180.5 kJ · mol1

2C(s)+ O2(g)=2CO(g)        △H=-221.0 kJ · mol1

C(s)+ O2(g)=CO2(g)          △H=-393.5 kJ · mol1

则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=________________。

(2)汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理,其装置如下图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2可以在固体介质中自由移动。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

下列说法中正确的是_____________(填字母序号)。

A.负极的电极反应式为:CO + O2―2e=CO2

B.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b

C.工作时电极b作正极,O2由电极a通过固体介质向电极b迁移

D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高

(3)某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。

(4)煤的间接液化是先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下,向1 L密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g),经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下:

物  质

CO

H2

CH3OH

浓度/(mol·L1)

1.2

1.0

0.6

① 该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________。

② 该时间内反应速率v(H2)=_________________。

③ 平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)。

 

(14分) (1) -746.5 kJ · mol-1                                                 (3分) (2)A B D                                                            (3分) (3)5 : 6                                                              (2分) (4)①                                                                (2分) ② 0.12 mol/(L·min)                                                (2分) ③ 33.3%                                                           (2分) (以上答案仅供参考,合理答案均给分) 【解析】
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考点分析:
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(18分)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)30.5n]m, 广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是:

___________________________________________________________________。

(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→____→____→____→____→f

装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________。

装置D的作用是_____________,装置E中NaOH溶液的作用是__________________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量__________,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有_______________________。

(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,定容时视线应_____________________,直到_____________________。用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。

(5)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

 

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(18分)有机化合物A~H的转换关系如下所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答下列问题:

(1)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol O2,则A的分子式为_______________,结构简式为_________________,A的名称是_______________________。

(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是_____________________________________________________________________。

(3)G与金属钠反应能放出气体。G分子中所含官能团的名称是___________________;由G转化为H的化学方程式是_______________________________________________。

(4)①的反应类型是______________;③的反应类型是_______________。

(5)写出由F转化为A的反应条件是_________________________。

(6)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷,写出B所有可能的结构简式:__________________________________________。

(7)丁二酸(说明: 6ec8aac122bd4f6e )与乙二醇(HOCH2CH2OH)在催化剂作用下,经聚合反应可制成一种新型可生物降解的高分子材料。请写出该聚合物的结构简式:

_____________________________________________________。

 

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(14分)X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大,W是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。

用化学用语回答下列问题:

(1)L的元素符号为___________;M在元素周期表中的位置为____________________。(2)Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是__________________________。

(3)Y的最高价氧化物的电子式为__________。原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________________________。

(4)Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为________________________________________________________________。

(5)R与Y同周期,R的单质分子R2中有3个共价键,R与L能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是___________________。

(6)碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。我国从1989年开始,逐步以KIO3取代KI加工碘盐。已知在酸性溶液中可发生反应: IO3+ 5I+ 6H+ ==  3I2+3H2O,据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质设计实验,证明食盐中存在IO3。可供选用的物质有:①自来水;②蓝色石蕊试纸;③碘化钾淀粉试纸;④淀粉;⑤食醋;⑥白酒;⑦食糖。你认为进行上述实验时必须使用的物质是_________(填序号)。

 

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各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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下列离子方程式与所述事实相符且正确的是

A.苯酚钠溶液中通入少量CO2

   CO2 + H2O + 2C6H5O → 2C6H5OH + CO32

B.向氯化亚铁溶液中通入氯气:Fe2+ + Cl2 ==  Fe3+ + 2Cl

C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液:2Cl + 2H+ 说明: 6ec8aac122bd4f6e  H2↑+ Cl2

D.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色:

   5SO32+ 6H+ + 2MnO4== 5SO42 + 2Mn2+ + 3H2O

 

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