19.(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应获得:NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g).
①氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)△H1 K1
4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2 K2
2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)△H3 K3
则△H3=2△H1-△H2(用△H1和△H2表示),K3=$\frac{K_1^2}{K_2}$(用K1和K2表示).
②NaOH溶液可以吸收氮的氧化物:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O.室温下,用一定量的NaOH
溶液吸收NO、NO2混合气体,得到0.1mol/L的NaNO2溶液.已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4
那么室温下NO2-的水解常数Kh=1.4×10-11,0.1mol/L NaNO2溶液中从c(Na+ )、c(OH- )、c(NO2- )、c(HNO2)的大小顺序为c(Na+ )>c(NO2-)>c(OH-)>c(HNO2).
(2)在3.0L密闭容器中,通入0.10mol CH4和0.20mol NO2,在一定温度下进行反应,CH4(g)+2NO2(g)?CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H<0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/min0246810
总压强p/100kPa4.805.445.765.926.006.00
①由表中数据计算0~4min内v(NO2)=0.01mol/(L•min),该温度下的平衡常数K=0.675(不必带单位).
②在一恒容装置中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,在不同温度下,NO2的转化率如图(横坐标为反应温度,纵坐标为NO2转化率/%):

则下列叙述正确的是AD.
A.若温度维持在200℃更长时间,NO2的转化率将大于19%
B.反应速率:b点的v (逆)>e点的 v (逆)
C.平衡常数:c点=d点
D.提高b点时NO2的转化率和反应速率,可适当升温或增大c(CH4
18.氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.
Ⅰ.(1)在容积固定且为2L的密闭容器中进行反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),
恒温条件下,体系中某两种物质的物质的量随时间关系如图1,回答下列问题:
用H2表示15分钟内的反应速率为v(H2)=0.02mol/(L•min).
(2)实验室制取氨气的化学反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
Ⅱ.自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO.
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应A.(填字母)
A.所需的活化能很高            B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃153817602404
平衡常数K0.86×10-42.6×10-464×10-4
该反应的△H>0.(填“>”、“=”或“<”)
Ⅲ.最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定--电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.总反应式为:N2+3H2$?_{一定条件}^{SCT陶瓷}$2NH3,则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入阳极(填“阴”或“阳”),向另一电极通入N2,该电极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3
Ⅳ.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O (g)?4NH3(g)+3O2(g)△H=Q kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为$\frac{{c}^{4}(N{H}_{3})×{c}^{3}({O}_{2})}{{c}^{2}({N}_{2})×{c}^{6}({H}_{2}O)}$.
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氨气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述反应的Q<0(填“>”、“<”或“=”).
16.PM2.5污染跟工业燃煤密切相关,燃煤还同时排放大量的SO2和NOX
(1)在一定条件下,SO2气体可被氧气氧化,每生成8g SO3气体,放出9.83kJ的热量,写出该反应的热化学方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△=-196.6kJ/mol.若起始时向密闭容器内充入0.4mol SO2和0.2mol O2,达平衡后放出的热量为Q,则Q<39.32kJ(填“>”、“<”或“=”).
(2)一定条件下,在恒容密闭的容器中,当上述反应达到平衡时,下列说法正确的是ad(填序号)
a.2v(SO2)=v(O2)               
b.△H保持不变
c.混合气体密度保持不变               
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2mol SO2和1mol O2置于恒压容器I和恒容容器II中(两容器起始容积相同,),充分反应均达到平衡后,两容器中SO2的转化率关系是I>II(填“>”、“<”或“=”).若测得容器II中的压强减小了30%,则该容器中SO3体积分数为86.7%(结果保留3位有效数字).
(4)将生成的SO3溶于水,再向溶液中通入NH3得到1L cmol/L(NH42SO4溶液的PH=5,计算该(NH42SO4溶液的水解平衡常数Kh=$\frac{1{0}^{-10}}{2c}$.
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作原电池,其装置见右图.该电池中Na+向Ⅱ电极移动(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在电池使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为NO2+NO3--e-═N2O5
15.水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料.某化学小组用水杨酸和甲醇在酸性催化剂下合成水杨酸()甲酯并计算其产率.实验步骤如下:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9g (0.05mol)水杨酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,以及约10mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,其沸点为85℃;该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5mL浓硫酸,摇动混匀后加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯5.3g.
常用物理常数如下:
名称分子量颜色状态相对密度熔点(℃)沸点(℃)
水杨酸甲酯152无色液体1.18-8.6224
水杨酸138白色晶体1.44158210
甲醇32无色液体0.792-9764.7
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是冷凝管,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是水浴加热.
(2)实验中加入沸石的作用是防暴沸;
(3)加入甲苯的作用是将反应产生的水从反应体系中分离出来,使合成水杨酸甲酯反应的化学平衡向右移动,从而提高反应的产率.
(4)反应结束后,分离甲醇所采用操作的名称是蒸馏.
(5)洗涤操作中,前后两次水洗的目的分别是为了洗掉洗掉大部分硫酸和洗掉碳酸氢钠.
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是(填标号)b.

(7)本实验的产率为70%(保留两位有效数字).
12.乙酰水杨酸俗称阿司匹林(),是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药.乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃.实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,其制备原理为:
制备基本操作流程如下:
醋酸酐+水杨酸$\stackrel{浓硫酸}{→}$$\stackrel{摇匀}{→}$$→_{加热}^{85℃-90℃}$$\stackrel{冷却}{→}$$→_{洗涤}^{减压过滤}$粗产品主要试剂和产品的物理常数如表:
名称相对分子质量熔点或沸点(℃)
水杨酸138158(熔点)微溶
乙酸酐102139.4(沸点)反应
乙酰水杨酸180135(熔点)微溶
回答下列问题:
(1)合成阿司匹林时,最适合的加热方法是水浴加热.
(2)合成阿司匹林时,必须使用干燥的仪器,其原因是防止醋酸酐和水反应.
(3)减压过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,其目的是除去醋酸酐、醋酸、硫酸,并降低乙酰水杨酸的损耗.
(4)用重结晶方法提纯粗产品的流程如下,加热回流装置如图.
         粗产品 $→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加热}$$\stackrel{趁热过滤}{→}$$→_{加压过滤}^{冷却}$$→_{干燥}^{洗涤}$乙酸水杨酸
①沸石的作用是防暴沸;
②冷凝水的流进方向是a(填“a”或“b”);
③使用温度计的目的是便于调控加热温度,防止乙酰水杨酸分解.
(5)在实验中原料用量:2.0 g水杨酸、5.0 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最终称得产品质量为2.2 g,则所得乙酰水杨酸的产率为84.3%(精确到0.1).
10.对叔丁基苯酚工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等.实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH33CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚.实验步骤如下:反应物和产物的相关数据列表如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2mL叔丁基氯(过量),称取1.6g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗.
步骤2:向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,迅速有气体放出.
步骤3:反应缓和后,向X中加入8mL水和1mL浓盐酸,即有白色固体析出.
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8g.
(1)仪器X的名称为三颈(口)烧瓶.
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为.该反应过于激烈,放出大量热,常使实验的产率降低,可能的原因是由于叔丁基氯挥发导致产率降低.
(3)图中倒扣漏斗的作用是防止倒吸.苯酚有腐蚀性,能使蛋白质变性,若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤.
(4)在取用苯酚时发现苯酚冻结在试剂瓶中,可采取的措施为在通风橱中对试剂瓶温水浴.
(5)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD(填选项字母).
A.量筒  B.容量瓶    C.滴定管    D.分液漏斗E.长颈漏斗
(6)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为70.5%.(请保留三位有效数字)
 0  172292  172300  172306  172310  172316  172318  172322  172328  172330  172336  172342  172346  172348  172352  172358  172360  172366  172370  172372  172376  172378  172382  172384  172386  172387  172388  172390  172391  172392  172394  172396  172400  172402  172406  172408  172412  172418  172420  172426  172430  172432  172436  172442  172448  172450  172456  172460  172462  172468  172472  172478  172486  203614 

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