题目内容
12分)许多尾气中含有NOX、SO2等造成空气污染的气体。根据要求回答下列问题:
(1)已知:NO2(g)+CO (g)
CO2 (g) +NO (g) 。
①密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)变化曲线如图所示。据此判断,升高温度,该反应的平衡常数 (选填“增大”、“减小”“不变”)。
![]()
②NO对臭氧层破坏会起催化作用,其主要过程为:Ⅰ.O3
O+O2
Ⅱ.NO+O3 →NO2+O2
Ⅲ. 。(请写出“Ⅲ”中的化学反应方程式。)
(2)将CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)已取得了较大的进展,其化学反应为:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①1g二甲醚气体完全燃烧生成两种气态氧化物,放出能量q kJ,请写出该反应的热化学方程式 ;
②二甲醚可以作为燃料电池的燃料,若用硫酸做电池中的电解质溶液,请写出该燃料电池工作时负极电极反应式 。
(3)室温条件下,用0.10mol·L-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的NaOH溶液和氨水,下图是滴定其中一种溶液时,所得混合液的pH与加入盐酸体积的关系曲线图。
![]()
①该曲线表示滴定 (填“NaOH”或“氨水”)的过程;
②当向20.00mL NaOH溶液中加入v mL盐酸时,所得混合溶液pH=12,则v = 。(保留2位小数)
(1)①减小 ②NO2+O=NO+O2或NO2=NO+O
(2)①CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-46qkJ/mol
(3)②CH3OCH3+3H2O-12e—=2CO2↑+12H+
(4)①氨水 ②16.36ml
【解析】
试题分析:(1)①反应NO2(g)+CO (g)
CO2 (g) +NO (g),由图象可知T1>T2,且温度由T1降低到T2,c(CO2)升高,则平衡正向移动,故该反应正向为放热反方向,△H<0,故升高温度,平衡逆向移动该反应的平衡常数减小;②NO对臭氧层破坏会起催化作用,由反应Ⅰ 、Ⅱ可知反应Ⅲ应为NO2→NO,故方程式为:NO2+O=NO+O2或NO2=NO+O;(2)①1g二甲醚气体完全燃烧生成两种气态氧化物,放出能量q kJ,请写出该反应的热化学方程:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-46qkJ/mol;②二甲醚可以作为燃料电池的燃料,若用硫酸做电池中的电解质溶液,则该电池负极为二甲醚放电,故电极反应为:CH3OCH3+3H2O-12e—=2CO2↑+12H+;(4)①室温条件下,用0.10mol·L-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的NaOH溶液和氨水,由图象可知起始pH<13,故该曲线为滴定氨水的曲线;②当向20.00mL NaOH溶液中加入v mL盐酸时,所得混合溶液pH=12,则可列等式关系:
,可得v=16.36ml。
考点:化学反应原理。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
过渡元素铁可形成多种配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为 。
(2)科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-、并最终氧化为N2、CO2。OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(3)与CN-互为等电子体的一种分子为 (填化学式);1mol Fe(CN)63-中含有σ键的数目为 。
(4)铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)5晶体属于 (填晶体类型)。
(5)铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构,其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。
![]()
该合金的化学式为 。
B.[实验化学]
工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸)。
【反应原理】
![]()
【物质性质】
试剂 | 沸点(℃) | 溶解度 | 化学性质 |
水杨酸 | 211 | 微溶于冷水,易溶于热水 | |
乙酸酐 |
| 在水中逐渐分解 | |
乙酰水杨酸 | 微溶于水 | 与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
【实验流程】
(1)物质制备:向125 mL的锥形瓶中依次加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐(密度为1.08g/mL)、0.5 mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10 min。
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是 。
②控制反应温度85℃~90℃的原因 。
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50 mL蒸馏水冷却。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干。简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体? 。
(3)产品提纯:将粗产品转移至150 mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止。进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6 g。
①试剂X为 。
②实验中乙酰水杨酸的产率为 (已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180)。
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5 mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是 。
下列实验操作与预期实验目的或实验结论一致的是
选项 | 实验操作及现象 | 实验目的或结论 |
A | 测同浓度的Na2CO3、CH3COONa 溶液的PH值前者大 | 酸性强弱:CH3COOH 比H2CO3强 |
B | 向某溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液有沉淀产生 | 说明此溶液中一定含SO42? |
C | 向Na2SiO3溶液中通入CO2 出现浑浊 | 非金属性强弱:C>Si |
D | 比较H2O和H2S的沸点前者大 | 非金属性:O>S |