(1)在中学所学的金属单质中,在冷的浓硫酸或硝酸中会发生钝化现象的有_______(填化学式);(2)写出铁与浓硫酸(足量)在加热条件下反应的化学方程式___________________;(3)铝分别与氢氧化钠溶液和稀硫酸反应,若在相同情况下得到相同体积的气体,则两个反应中消耗氢氧化钠与硫酸的物质的量之比为___________。
氮元素的化合物应用十分广泛。请回答: (1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则该反应的热化学方程式为。 (2)298 K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题: ①298k时,该反应的平衡常数为L ·mol-1(精确到0.01)。 ②下列情况不是处于平衡状态的是: A.混合气体的密度保持不变; B.混合气体的颜色不再变化;C.气压恒定时。 ③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol,则此时V(正)V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。 试分析图中a、b、c、d、e五个点, ①b点时,溶液中发生水解反应的离子是______; ②在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。
(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。 ①CH4(g)+H2O(g)=CO(g) + 3H2(g)△H =+206.0 kJ·mol-1 ② CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)△H=-129.0 kJ·mol-1 CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的△H=。 (2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应器,在一定条件下发生反应①,测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图。 假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为mol·L-1·min-1。 (3)在某温度和压强下,将一定量 CO与H2充入密闭容器发生反应②生成甲醇,平衡后压缩容器体积至原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填序号):
E.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小。 (4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用图装置模拟上述过程, 则:Co2+在阳极的电极反应式为:;除去甲醇的离子方程式为。
单体液晶(有机物III)是用偶联反应合成的:
(16分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。 (1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
① 此温度下,该反应的平衡常数K=________(注明单位). ② 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1kJ·mol-1 CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g)△H2 kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3 kJ·mol-1 反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的△H="_______" kJ·mol-1 (2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下,发生反应: CO2+CH4CH3COOH, 请回答: ①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图。 250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是____。 ② 为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有(写2种)。 ③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中,被氧化的元素为,每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为mol。 (3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2, ① 若寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是___。 a. 可在碱性氧化物中寻找 b. 可在具有强氧化性的物质中寻找 c. 可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找 ②Li4SiO 4可用于吸收、释放CO2, 原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,该原理的化学方程式_____。
(16分)脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱V合成路线如下: (1)Ⅱ中含氧官能团的名称. (2)反应②的化学方程式。 (3)Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时反应的化学方程式。 (4)下列说法正确的是。
(5)A的结构简式。 (6)Ⅵ与Ⅰ互为同分异构体,Ⅵ遇FeCl3发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种。写出满足上述条件的Ⅵ的结构简式。 (7) 一定条件下,化合物Ⅶ()也能发生类似反应④的环化反应,Ⅶ的环化产物的结构简式。