为减小CO2对环境的影响,在倡导“低碳”的同时,还需加强对CO2创新利用的研究。T1℃时,将9 mol CO2和12 mol H2充入3 L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,容器中CH3OH的物质的量随时间变化如曲线I所示,平衡时容器内压强为P1。改变某一条件重新进行上述反应,CH3OH的物质的量随时间变化如曲线II所示。下列说法错误的是( )
A.曲线II对应的条件改变是增大压强
B.T2℃时,上述反应平衡常数为0.42,则T2>T1
C.在T1℃,若起始时向容器中充入 5 mol CO2、5 mol H2、5 mol CH3OH(g)和 5 mol H2O(g), 则达平衡前v(正)>v(逆)
D.在T1℃,若起始时向容器中充入4.5 molCO2、6mol H2 ,平衡时容器内压强p=
有甲、乙、丙三种物质:
分子式 |
C9H8O |
部分性质 |
能使Br2/CCl4褪色 |
甲 乙 丙
(1)乙中含有的官能团的名称为____________________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应I的反应类型是_______________,反应II的条件是____________________,反应III的化学方程式为__________________________________(不需注明反应条件)。
(3)由甲出发合成丙的路线之一如下:
①下列物质不能与B反应的是 (选填序号)。
a.金属钠 b.FeCl3 c.碳酸钠溶液 d.HBr
②丙的结构简式为 。
③D符合下列条件的所有同分异构体 种,任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。
a.苯环上的一氯代物有两种 b.遇FeCl3溶液发生显色反应 c.能与Br2/CCl4溶液反应
A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;C的最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负性最小的元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强;F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为_______。
(3)F原子的外围电子排布式为________________________________________,F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)DE,GE两种晶体,都属于离子晶体,但配位数不同,其原因是______________________。
(5)已知DE晶体的晶胞如下图所示:若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A — A键的键长acm, NA表示阿伏加德罗常数),则该晶胞中含有个 A原子,该晶体的密度是_____g/cm3。
工业上生产硫酸的流程图如下:请回答下列问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料,理由是 。
(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。
(3)在催化反应室中通常使用常压,在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3,采取加压措施的目的除了加快反应速率外,还可以 ,从而提高生产效率。
(4)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染,废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理: 。
(5)除硫酸工业外,还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。
A.海水提溴:海水浓缩溴蒸气液溴
B.海水提镁:海滩贝壳石灰水MgO镁
C.工业制硝酸:空气NO2硝酸→尾气处理
D.工业合成氨:天然气氢气NH3、H2、N2氨
碱式碳酸盐A可用作胃药,其组成可表示为Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O。某校化学兴趣小组欲测定其化学式,实验设计如下:
实验I:称取一定质量的A,加热分解至恒重。
实验Ⅱ:称取一定质量的A与足量的酸反应,测量生成CO2气体的质量。
可供选择的仪器和药品如图所示:(酸溶液限选6mol/LHCl或6mol/LH2SO4,其它试剂任选。)
回答下列问题:
(1)仪器乙的名称为________。
(2)请选择必要的装置完成实验II,正确的连接顺序为________ (按气流方向,用接口字母表示);选用的酸溶液是________。
(3)有人提出不采用实验I,可在实验II结束后,在A完全反应后所得溶液中滴加足量的氨水,用无灰滤纸过滤,用蒸馏水洗涤反应容器2〜3次,将洗涤液过滤,洗涤沉淀2〜3次,将附着沉淀的滤纸放到坩埚中加热分解至恒重。判断沉淀已洗涤干净的方法是_________________,实际上未采用该方案的原因是不符合实验设计的________原则(填字母编号)。
A.科学性 B.安全性 C.可行性 D.简约性
(4)x与y的关系式是________ (用等式表示)。
(5)通过实验I的相关数据,经计算可得A的摩尔质量为602.0g. mol-1。实验II中称得样品A的质量为9.030g,与足量酸完全反应后,CO2吸收装置增重0.660g,则A 的化学式为________。
(15分)随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
1.00 |
0 |
0 |
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min 的变化曲线。