(14分)2014年10月初,雾霾天气多次肆虐河北、天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)。△H<0

①该反应的平衡常数表达式                                                            

②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是                                    (填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)   △H=-56.9 kJ/mol

H2O(g) = H2O(l)   ΔH = -44.0 kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:                             

(3)在一定条件下,也可以用NH3处理NOx。已知NO与NH3发生反应生成N2和H2O,现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g,则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。

(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。则2 molCH4与足量H2O(g)反应最多可生成_______mol H2,写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

 (5)上述方法制得的H2可以和CO在一定条件下合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质。当两者以物质的量1:1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是                      

a.汽油        b.甲醇            c.甲醛            d.乙酸

 

高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。

相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

315

熔点/℃

-70.0

-107.2

升华温度/℃

180

300

162

 

请回答下列问题:

(1)仪器e的名称为____________,装置A中f管的作用是_______________________________________,其中发生反应的离子方程式为_____        ____________________________________     _______。

(2)装置B中的试剂是____________。

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。

方案

不足之处

 

 

 

(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:___________     ________                 

(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是    (填写元素符号)。

 

 0  61810  61818  61824  61828  61834  61836  61840  61846  61848  61854  61860  61864  61866  61870  61876  61878  61884  61888  61890  61894  61896  61900  61902  61904  61905  61906  61908  61909  61910  61912  61914  61918  61920  61924  61926  61930  61936  61938  61944  61948  61950  61954  61960  61966  61968  61974  61978  61980  61986  61990  61996  62004  203614 

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