(14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：
则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是 。
（2）在压强为0.1 Mpa条件，将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
（3）某研究小组在实验室研究某催化剂效果时，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。
写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。
(16分)某研究小组取足量形状、质量均相同的铝片，分别与浓度均为6 mol•L－1的等体积的盐酸、氢氧化钠溶液充分反应后，取出剩余的铝片洗净、干燥、称量。
（1）上述反应剩余铝片的质量，前者________后者（填“大于”或“小于”或“等于”)。
（2）观察铝片与盐酸反应后的溶液较浑浊，且试管底部有少量黑色固体。
查资料已知：
①铝与盐酸反应，因反应过快而变成粉末分散到溶液中，形成黑色固体
②电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，氧化铝中往往还含有微量的氧化铁和二氧化硅杂质。写出在电解池中生成的铝与杂质二氧化硅反应的化学方程式： ________。
（3）为探究（2）中黑色固体的成分，提出合理假设。
假设1：黑色固体是Al和Fe
假设2：黑色固体是Al和Si
假设3：黑色固体是Al和_______________
（4）设计实验方案，基于假设3进行实验，验证黑色固体含有Al之外的其它成分。
限选实验试剂：蒸馏水、6mol·L-1H2SO4溶液、6mol·L-1NaOH溶液、6mol·L-1氨水、0.01mol·L-1KMnO4溶液、新制氯水、20%KSCN溶液。
| 实验步骤 |
预期实验现象和结论 |
| 步骤1：将反应所得浊液过滤、洗涤，取少量固体于试管中，加入足量的6mol·L-1 H2SO4溶液，充分振荡，静置。 |
___________________________________， 证明黑色固体含有Si |
| 步骤2： |
|
（5）已知硅与NaOH溶液反应与铝相似。取m1g黑色固体加足量NaOH溶液充分溶解，
滤去不溶物（不考虑可溶物的损失），配成250mL溶液，取出25.00mL溶液，按下列操作进行实验：
在上述操作中，需要用到的玻璃定量仪器有________________________________；
计算黑色固体中Al的质量分数为__________________（相对原子质量：Al-27 Fe-56 H-1 O-16）。
钯(Pd)的性质与铂相似。工业上从废催化剂（主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌）中回收钯，采用如下流程：
请回答下列问题：
（1）酸溶I的目的是__________________________________。
（2）①酸溶Ⅱ时残渣与王水在加热条件发生的主要反应是：
3Pd +12HCl + 2HNO3 
3H2PdCl4 + 2NO↑+ 4H2O
写出催化剂中另一主要成分与浓硝酸反应的化学方程式：_________________。
②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高，除了控制一定反应速率外，其原因可能还有
_____________________________。
③若用足量的烧碱吸收气体，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、NaNO2、___________、___________。
（3）使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_______________________________________。
（4）操作I的名称是_______________，溶液I可能含有的有机离子为________________。
（5）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧，同时不断通入空气，
其目的是______________________________________________________。
请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）我国储氢纳米碳管研究已取得重大进展。用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳
纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
___C + ___K2Cr2O7 + _______=" ___" CO2↑ + ___K2SO4 + ___Cr2(SO4)3 +___H2O
请完成并配平上述化学方程式。
（2）工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO(g)+ 2H2(g) 
CH3OH(g) △H1＝－116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是____________。
| A．使用高效催化剂 | B．降低反应温度 |
| C．增大体系压强 | D．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来 |
②在恒容容器中合成甲醇，当温度分别为230℃、250℃和270℃时，CO的转化率与n(H2)/n(CO)的起始组成比的关系如右图所示。已知容器体积1L，起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是__________；利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K =_______________________。
③已知：
△H2＝－283 kJ·mol-1
△H3＝－242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气的热化学方程式为_________。
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其溶度积常数Ksp=
c(Ca2+)·c(CO32—)=2.8×10−9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10 -5 mol/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________________________。
异戊二烯（即2-甲基-1，3丁二烯）是橡胶工业的重要原料。工业上有多种合成方法，其中两种如下：
根据题意回答下列问题：
（1）A的结构简式为______________。已知D可作为生产高分子导电材料的原料，则D
的名称是______________。
（2）反应①的反应类型是____________________。
反应②的化学方程式为_____________________________________________。
（3）下列说法正确的是_____________（填字母序号）。
A．1mol E完全燃烧耗6.5 mol氧气
B．A与B、E与F分别互为同系物
C．1mol异戊二烯与1mol Br2发生加成反应，产物不只一种
D．聚乙烯、聚异戊二烯均可以使溴的四氯化碳溶液褪色
（4）烯烃复分解反应可表示如下（炔烃也能发生此类反应）：
写出CH2=CH—CH2—CH2—CH2—CH2—CH=CH2发生复分解反应生成六元环的化
学方程式：___________________________________________________________。
（5）与异戊二烯相差一个“CH2”原子团，且结构中只有一个甲基的同系物除
、
、
外，
还有________________、_______________(填结构简式，已知
不稳定)。
D： 
粤公网安备 44130202000953号