【题目】自2020年7月1日起,在全国范围内实行轻型汽车国Ⅵ排放标准,该标准对氮氧化物、碳氢化物(HC)、一氧化碳和悬浮粒子等排放物的限制将更为严苛。
(1)空燃比(A/F:空气质量与燃油质量之比)对尾气排放、发动机动力等都有很大影响。利用氧传感器测定可找到最佳空燃比区域(曲线如图1)。由图可知最佳空燃比区域为___附近,理由是________。推广使用无铅汽油的优点是____________。
(2)汽车尾气通过三元催化装置净化的原理是:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H1
已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
② C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3
③ C(s)+O2(g)=CO(g) △H4
则△H1=_______(用含△H2、△H3、△H4的关系式表示)。
(3)选择性催化还原技术(SCR)利用氨或尿素将NOx还原为N2和H2O,原理是:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 3H2O(g)+2N2(g) △H
①其他条件不变时,NO的转化率与温度、压强的关系如图2所示。则△H_____0,p1 ____ p2(填“>”或“<”)。
②在500℃时,2L密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,达平衡时压强为p1MPa。则500℃时该反应的平衡常数Kp=_______。
(4)汽车尾气中还存在NH3等,含氮化合物广泛应用于化工、化肥、制药等领域。
①已知N2H4在水溶液中的一级电离方程式为N2H4H2O+OH-,则
的电子式为________________。
②已知:Ag+(aq) +2NH3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq),其平衡常数表达式为Kf ==1.7×107,Ksp(AgCl)=1.7×10-10。用1Lc molL-1的氨水可溶解0.1mol AgCl(s) (假设溶液体积仍为1L),则该氨水的最小浓度c=_____molL-1(保留三位有效数字,提示:
≈3.16)。
【答案】14.7 在空燃比为14.7时,尾气中NOx、HC、CO的含量最低 防止空气污染或减少有毒尾气排放或防止催化剂中毒 2ΔH3-ΔH2-2ΔH4 < < 或 0.485 p1
2.06
【解析】
根据图象中排放尾气含量确定最佳空燃比区域,利用盖斯定律进行反应热的计算,用“定一议二”的方法判断反应吸热或放热,比较压强大小,根据三段式计算平衡常数,结合N2H4·H2O的电离方程式书写的电子式,根据沉淀溶解平衡常数计算最小浓度。
(1)由图1可知,在空燃比为14.7时,尾气中NOx、HC、CO的含量最低,则最佳空燃比区域为14.7,推广无铅汽油可防止空气污染或减少有毒尾气排放或防止催化剂中毒,故答案为:14.7;在空燃比为14.7时,尾气中NOx、HC、CO的含量最低;防止空气污染或减少有毒尾气排放或防止催化剂中毒;
(2)根据已知分析可得,反应②×2-①-③×2可得目标反应方程式,则由盖斯定律可得ΔH1=2ΔH3-ΔH2-2ΔH4,故答案为:2ΔH3-ΔH2-2ΔH4;
(3)①由图2分析,其他条件不变时,温度的倒数增大,即温度降低,NO的转化率升高,反应正向进行,则该反应正反应方向为放热反应,即ΔH<0,相同温度时,p1→p2,NO的转化率降低,说明反应逆向进行,增大压强,反应向气体体积减小的方向进行,因此p1<p2,故答案为:<;<;
②在500℃时,NO的转化率为40%,2L密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,则列三段式有:
根据阿伏加德罗定律可知,恒温恒容时,压强与物质的量成正比,则500℃时该反应的平衡常数为,故答案为:
或0.485p1;
(4)①已知N2H4在水溶液中的一级电离方程式为N2H4H2O+OH-,则
中N与H形成一对共用电子对,N与N形成一对共用电子对,则其电子式为
,故答案为:
;
②已知AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.7×10-10,又Ag+(aq)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq),其平衡常数表达式为
=1.7×107,氨水与AgCl反应的离子反应方程式为2NH3(aq)+AgCl(s)
[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),该反应的平衡常数为
,根据题意[Cl-]=
=0.1mol/L,[NH3]=c-2[Cl-],则氨水的最小浓度
,故答案为:2.06。
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【题目】氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物。以A为原料合成该药物的路线如图:
(1)A的化学名称是__,C中的官能团除了氯原子,其他官能团名称为__。
(2)A分子中最少有__原子共面。
(3)C生成D的反应类型为__。
(4)A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为__。
(5)物质G是物质A的同系物,比A多一个碳原子,符合以下条件的G的同分异构体共有__种。
①除苯环之外无其他环状结构;②能发生银镜反应。③苯环上有只有两个取代基。
其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且峰值比为2∶2∶2∶1的结构简式为__。
(6)已知:
,写出以苯甲醇为有机原料制备化合物
的合成路线(无机试剂任选)__。
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【题目】下表为元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)a、b、c三种元素的原子半径由大到小的顺序是___(填元素符号);b、f、h三种元素对应简单氢化物的热稳定性由强到弱的顺序是___(填化学式)。
(2)c、d、e三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是___(填水化物的化学式)。
(3)利用如图装置可比较a、e、h的非金属性强弱,则装置中试剂X、Z分别为___(填化学式)。
(4)元素i的原子结构示意图为___;写出元素i的最高价氧化物对应水化物溶液与元素d的单质反应的离子方程式___。
(5)推测原子序数为34的元素在周期表中的位置___。
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【题目】25℃时,向1L0.01 molL-1H2B溶液中滴加盐酸或NaOH溶液,溶液中 c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)、c(OH-)、c(H+) 的对数值(lgc)与pH的关系如图所示(温度保持不变),下列说法错误的是
A.曲线c表示lgc(HB-)与pH的关系
B.随pH增加,c(H2B)c(OH-)增大
C.0.01 molL-1Na2B溶液,Kh1(B2-)的数量级为10-9
D.M点溶液中n(Na+)+n(H+)―n(B2-)=0.01mol
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【题目】下列说法正确的是( )
①向50mL小烧杯中加入20mL饱和FeCl3溶液并加热煮沸,制备氢氧化铁胶体
②家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞,此时可用固体管道疏通剂疏通,其主要成分为铝和氢氧化钠
③打印机(或复印机)使用的墨粉中的铁的氧化物是氧化铁
④“绿色化学”就是在生产结束后及时治理污染
⑤食品中适量添加二氧化硫可以达到去色、杀菌、抗氧化的作用
⑥对于可逆反应2HI(g)H2(g) +I2(g) ΔH<0,若将反应体系降温至室温,反应正向移动,可以从温度分析对该平衡的影响
A.②⑤⑥B.①③⑥C.②⑤D.③④⑤
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【题目】利巴韦林是一种成熟的广谱抗病毒药物,临床上证明它对新型冠状病毒有明显抑制作用。其一条合成路线如下:
已知:①(R代表H或其他基团)
②
回答下列问题:
(1)A的名称为_______________,F中的含氧官能团名称为___________________。
(2)反应I因为反应物用量控制不当,可能会产生副产物,其结构简式为_________,反应I的溶剂使用乙醇而不用甲醇,理由是_______________________________________。
(3)反应II的反应类型为______________。
(4)反应III的反应方程式为_____________________________________________。
(5)G是A的同分异构体,1molG与足量NaHCO3反应生成标准状况下44.8LCO2,符合该条件的G共有_______种。
(6)设计以甘油、乙醇和为原料制备
的合成路线_____________(无机试剂任选)。
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【题目】金属钛因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
(1)基态 Ti 原子核外电子排布的最高能级符号是____。与钛同周期的元素中基态原子未成对电子数与钛相同的有__________种。
(2)钛比钢轻,比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是_____。
(3)半夹心结构催化剂 M 其结构如图所示:
①组成该物的质元素中,电负性最大的是___________(填元素符号)
②M中不含_________(填标号)
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.离子键 e.氢键
(4)TiO2能溶于浓硫酸并析出一种离子晶体,已知其中阳离子是以链状聚合物形式存在的钛酰阳离子,其结构如图所示,其化学式是______ 写出一种与阴离子互为等电子体的分子______ 。
(5)钛单质的晶胞如图所示,该晶胞为______堆积(填堆积方式),钛原子的配位数是_______,巳知晶胞参数:a=0.295nm,c=0.469nm。则该钛晶体的密度为___________g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的数值,列出计算式即可)
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【题目】铼(Re)是种银白色的重金属,是地球地壳中最稀有的元素之一,它广泛应用于航空航天领域。在工业上,高温灼烧含ReS2的矿粉,可以制备Re2O7。另一种途径是从炼铜的废液中提取铼,其简易工艺流程如图(部分副产物省略,铼在废液中以ReO4-形式存在)。下列说法错误的是( )
A.在“反萃取”中,加入氨水、水的目的是萃取有机层中的ReO4-
B.在NH4ReO4制备Re2O7的过程中,产生的副产物可回收利用
C.实验室在H2还原Re2O7的过程中,一共消耗7 mol H2,则可制得2 mol Re
D.以含ReS2的矿石原料生产48.4 t Re2O7,理论上转移电子3.0×106 mol
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【题目】“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应不符合绿色化学原则的是( )
A.工业生产环氧乙烷:
B.水煤气合成甲醇:CO + 2H2CH3OH
C.制取硫酸铜:Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
D.合成甲基丙烯酸甲酯:CH3C≡CH + CO + CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3
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