【题目】我国科学家发明了一种“可固氮”的镁-氮二次电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.固氮时,电池的总反应为3Mg+N2=Mg3N2
B.脱氮时,钌复合电极的电极反应式为Mg3N2-6e-=3Mg2++N2
C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向镁电极
D.当无水LiCl—MgCl2混合物受热熔融后电池才能工作
【答案】C
【解析】
A.固氮时该装置为原电池装置,镁为活泼金属,作负极,被氧化成Mg2+,钌复合电极为正极,氮气在电极上发生还原反应生成N3-,与熔融电解质中镁离子生成Mg3N2,所以总反应为3Mg+N2=Mg3N2,故A正确;
B.脱氮时,-3价的氮要被氧化,钌复合电极应发生氧化反应,Mg3N2失电子发生氧化反应生成氮气,电极反应:Mg3N2-6e-=3M2++N2↑,故B正确;
C.固氮时,镁电极为负极,外电路中电子由负极镁电极流向钌复合电极,故C错误;
D.无水LiCl-MgCl2混合物常温下为固体,无自由移动离子,不能导电,受热熔融后产生自由移动离子导电,电池才能工作,故D正确;
故选:C。
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【题目】硝酸工业尾气中的氮氧化合物NOx(NO、NO2、N2O4)常用的处理方法有以下两种:
①碱液(Na2CO3或NaOH溶液)吸收法。用Na2CO3溶液吸收反应原理如下:
NO + NO2 + Na2CO3 == 2NaNO2 + CO2;2NO2 + Na2CO3 == NaNO2 + NaNO3 + CO2
②氨的催化氧化法,反应原理是:NOx + NH3N2 + H2O
现将标准状况下2.016 L氮氧化合物NOx 通入50 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液,恰好反应完全,且测得反应后溶液中n(NO2-)∶n(NO3-) = 4∶1,下列说法正确的是
A. 混合气体中V(N2O4) = 0.336 L
B. 混合气体中n(NO)∶n(NO2) = 1∶5
C. NOx能够完全被Na2CO3溶液吸收,则x ≤ 1.5
D. 如采用氨的催化氧化法处理,理论消耗n(NH3) = mol
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【题目】研究碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等大气污染物的处理,对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-1160.0kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=___ kJ·mol-1。
(2)氮氧化物和硫氧化物在一定条件下会发生反应,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0,从而实现物质转换降低能耗。某化学小组对该反应进行相关实验探究:在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测得NO2的平衡转化率如图所示:
①如果要将图中B点改变为A点,应采取的措施是___;
②若B点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol·L-1,经过tmin达到平衡状态,该时段反应速率υ(NO2)=____mol·L-1·min-1,化学平衡常数K=___;
③图中B、C两点对应的实验温度分别为TB和TC,通过计算判断TB__TC(填>、=、或<)。
(3)SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法。主要反应原理为:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。其他条件相同在甲、乙两种催化剂作用下,经过相同时间,NO转化率与温度的关系如图所示。
①工业上选择催化剂____(填“甲”或“乙”)原因是____。
②在催化剂甲的作用下,图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率___(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。高于210℃时NO的转化率降低的原因可能是___。
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【题目】已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下,用0.01mol·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01mol·L-1的HCl和CH3COOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.a点的混合溶液中c(CH3COO-)约为1.7×10-5mol·L-1
B.b点的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(NH4+)
C.c点的混合溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.混合溶液pH=7时,加入氨水体积大于40mL
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【题目】阅读短文,回答问题。
燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。
黑火药由硝酸钾(KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,
燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。(如右图所示)
下表为几种金属元素的化合物燃烧时的火焰颜色:
所含金属元素 | 钠 | 钙 | 钡 | 铯 |
火焰颜色 | 黄 | 砖红色 | 黄绿 | 蓝 |
然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,也会造成各种伤残及火灾事故。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节祝兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。
第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。
第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。
第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是仿真和氛围感度稍差。
新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。
依据上文,回答问题:
(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有______元素。
(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有______(填序号)。
A.无火药、无污染
B.不会发生伤残及火灾事故
C.能重复使用,减少经济支出
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。______
②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。______
③电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。______
④录音鞭炮的声音大小与功率无关。______
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【题目】化合物H是一种高效除草剂,其合成路线流程图如图:
(1)E中含氧官能团名称为____和____。
(2)A→B的反应类型为____。
(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:____。
①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应:
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(4)F的分子式为C15H7ClF3NO4(含六元杂环),写出F的结构简式:___。
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【题目】氯喹()可用于治疗新冠肺炎,氯喹的合成方法如图:
已知:+H2O。
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称是__,C的分子式为___。
(2)A生成B的反应类型为___,E生成F的反应类型为__。
(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。氯喹中的手性碳有__个。
(4)由C生成D的过程中,加入NaOH溶液时发生反应的化学方程式为___。
(5)X为E的同分异构体,写出一种满足如下条件的X的结构简式:___。
①遇FeCl3溶液发生显色反应
②除苯环外不含其他环,且苯环上只有2个取代基
③含有—CN
④核磁共振氢谱中只有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:1
(6)设计以、CH3CH2CH2Br、CH3CH2ONa、CH3CH2OH为原料合成
的合成路线___(无机试剂任选)。
已知:R1CH2COOR2R1CH(R3)COOR2
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.56gN2与CO的混合物中原子总数是4NA
B.0.1mol/L的硫酸溶液中含H+的数目为0.2 NA
C.3mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4,Fe得到8NA个电子
D.标准状况下,22.4L SO3所含的氧原子数目为3NA
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【题目】硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是( )
A. 温度一定时, Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B. 三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C. 363 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
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