下列设备工作时,将化学能主要转化为热能的是( )
A.硅太阳能电池 B.燃料电池
C.电热水器 D.天燃气灶具
门捷列夫的突出贡献是( )
A.提出原子学说 B.提出分子学说
C.发现元素周期律 D.发现能量守恒定律
对CO2进行综合利用可以节约能源,减少碳排放,对于环保有重要意义。
(1)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | |
键能/(kJ/mol) | a | b | c | d |
则估算该反应的△H=________kJ/mol(用a、b、c、d的代数式表示)。
②一定条件下,向2 L密闭容器中通入CO2和CH4各4 mol,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。当反应达平衡时测得CO的体积分数为20%,则平衡时CO2的浓度为________mol/L。
(2)以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,反应方程式为CH4+CO2CH3COOH。
①催化剂的催化效率与乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。在制备乙酸时,可选择的适宜温度为________。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是________(写出一种)。
(3)CO2在新型钴基电催化剂作用下转化为清洁燃料——甲酸,其工作原理如图4所示。该装置是________(填“原电池”或“电解池),电极的电极反应式为________。
氮化钛是一种新型功能性材料,它可由钛粉和氮气在一定条件下进行制备。
(1)基态钛原子的核外电子排布式为________,1 mol N2中含有________molσ键。
(2)钛也可与C、O等元素形成二元化合物,C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是________。
(3)氮化钛也可由钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]为原料进行制备,钛酸四丁酯结构如图1。其中碳原子的杂化类型为________。该配合物中的配位原子为________。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图2所示,该晶体的化学式为________。
采用科学技术减少氮氧化物等物质的排放可促进社会主义生态文明建设。
(1)用CH4催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-662 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1248 kJ/mol
反应CH4(g)+2NO2(g)= N2(g) +CO2(g)+2H2O(l) △H=________kJ/mol
(2)氮氧化物可用碱溶液吸收。NO和NO2混合气体按一定比例被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和H2O,写出该反应的化学方程式________;若反应过程中消耗NaOH的物质的量为3 mol,则理论上被吸收的NO和NO2混合气体的总体积在标准状况下为________L。
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知SCR技术中的还原剂为________。
②一定时间内,用Fe作催化剂,氨气按一定的比例催化还原氮氧化物时,不同温度下的脱氮率如图2所示,温度高于300℃时,脱氮率随温度的升高而下降的原因可能是________。
(4)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计成原电池,既能减轻氮氧化物对环境的污染,又能充分利用化学能,装置如图3所示。
①电极B是________极(填“正”或者“负”)。
②A电极的电极反应式为________。
苯达松是一种触杀性除草剂,其合成路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为________和________。
(2)B→C的反应类型为________。
(3)化合物D的结构简式是________。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①能发生银镜反应;
②水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:2:2。
(5)已知信息:
写出以CH3CH2OH和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。