未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
(14分)燃煤和汽车尾气是造成空气污染产生雾霾的原因之一。消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2 (g) △H=-283kJ·mol-1
则汽车尾气中NO和CO在催化转化器中相互反应成无污染的气体的热化学方程式是_______________。
(2)在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
已知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T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)在一定温度下,将2.0mol NO、2.4mol气体CO通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为__________,0~15min NO的平均速率v(NO)=__________mol/(L·min)。(保留两位有效数字)
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件可能是________(选填序号)。
a.缩小容器体积 b.增加CO的量
c.降低温度 d.扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变,20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化学平衡将______移动(选填“向左”、“向右”或“不”),移动后在达到平衡时的平衡常数的值是_______(保留两位有效数字)。
(4)汽车尾气中的SO2和过氧化氢可设计成酸性原电池,请写出它的正极反应的方程式__________。
(18分)化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题:
Ⅰ.下图A为“人教版”教材制备乙酸乙酯的实验装置,某同学甲认为下图B装置进行酯化反应效果比A要好,他的理由是_________________________;
某同学乙经查阅资料认为下图C装置进行酯化反应效果更好,他的理由是 ________________________。
Ⅱ.某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
(1)碳与浓硝酸反应的方程式_______________________。甲同学的实验应该在___________中进行,才符合化学实验安全性的要求。
(2)乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得,所以他认为甲同学观点是错误的,他的理由是________________(用化学方程式表示),所以他认为应该检验_____________(填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”,从而改进了实验装置如图2所示。
(3)为了减少干扰,对于A装置有下面4种操作方案,其中最合理的是(填写数字序号)_________。
①将木炭与浓硝酸一同放在装置中加热;②先加热木炭,再将木炭投入冷浓硝酸。③先加热木炭,再加入冷浓硝酸;④先加热浓硝酸,然后将木炭投入其中;
(4)请用平衡移动原理解释B装置的作用_________(结合方程式与文字表述)。
(5)C装置中出现的现象是_________,经检测C的溶液中还含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,写出生成该离子的化学方程式 ________________。
(18分)W结构中含有三个六元环,是一种新型香料的主要成分之一。W的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:①
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子。
③D和H是同系物
请回答下列问题:
(1)G分子中含有的官能团名称:___________________。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型有________________、_____________________ 。
(3)A的结构简式为___________________________;W的结构简式:_____________________________。
(4)G→H反应条件为______________________________ 。
(5)B→C的化学方程式:____________________;由D生成高分子化合物的方程式________________。
(6)同时满足下列条件的F的同分异构体有____________种(不包括立体异构):①能发生银镜反应;②能发生水解反应;其中核磁共振氢谱为5组峰的为_________(写结构简式),其峰面积之比为________。
(14分)元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大,X与M、W与N分别同主族,且元素X、Y、Z、W分属两个短周期,它们四者原子序数之和为22,最外层电子数之和为16,在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中,相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构,请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是__________________________,X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为:_______________(用元素符号表示)。
(2)写出Y2X2的电子式____________;Z2X4结构式 _______________。
(3)X、Z、W形成的化合物,水溶液一定显酸性的盐是______________,其原因是_____________(用离子方程式表示),该物质所含化学键的类型是_____________。
(4)均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出,反应的离子方程式为_______________。
(5)火箭发动机曾经利用Z2X4作燃料X2W2作助燃剂,产物环保无污染,写出二者反应的方程式___________________。
(6)写出N W2通入硝酸钡溶液中的离子方程式 ______________。
利用下图所示联合装置制备金属钛,下列叙述正确的是
A.甲装置中通入O2的电极反应式为:O2+4 e-= 2O2-
B.若不考虑能量的损失,制备24.0g金属钛,需要消耗氢气22.4 L
C.甲装置工作过程中pH减小
D.乙装置中的石墨电极反应式为:C+2O2--4e-=CO2↑