甲烷是一种重要的基础化工原料，不仅可制备多种重要有机产品，还可用于环境保护。请回答下列问题...

甲烷是一种重要的基础化工原料，不仅可制备多种重要有机产品，还可用于环境保护。请回答下列问题：

（1）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染。已知：

反应过程（2）是__反应（填“放热”或“吸热”），甲烷还原NO2生成H2O(g)、N2和CO2时的热化学方程式是__。

（2）工厂利用甲烷与氯气的反应原理制取氯甲烷，为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下，通过下列反应：CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g)，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)（不考虑副反应）。在固定容积为2L的密闭容器中，该反应达到平衡后，测得如下数据：

①此反应在110℃时平衡常数为___。

②实验l中，CCl4的转化率为__。

③判断该反应的正反应是__（填“放热”或“吸热”），理由是__。

④为提高实验3中CCl4的转化率，可采取的措施是__。

a.使用高效催化剂

b.向容器中再投入1molCCl4和1molH2

c.温度升高到200℃

d.向容器中再投入1molHCl

e.向容器中再投入1molH2

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煤和石油不仅是重要的矿物能源，更可以通过综合利用得到多种有机化工产品。乙烯是石油化工最重要的基础原料，下图是工业合成物质C的流程：

完成下列填空：

（1）写出由乙烯制备聚乙烯塑料的化学方程式：_____________________________________，

反应类型为________________。聚乙烯是________________（选填“纯净物”、“混合物”）。

（2）A与浓硫酸在共热条件下制取乙烯的反应类型是__________________。

（3）B的分子式为C2H4O2，与纯碱反应能生成二氧化碳气体，写出反应A＋B→C的化学方程式___________________________________________________________________。

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下列关于有机物的用途，说法不正确的是（    ）

A、甲烷是一种热量高的能源

B、聚氯乙烯塑料可用于食品包装袋

C、乙醇是一种很好的溶剂，能溶解多种有机物和无机物

D、苯是重要的有机化工原料之一，广泛用作溶剂。

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（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：

（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：

① N₂ (g)+ 3H₂ (g) 2NH₃ (g)  △H₁

② 4NH₃(g) +5O₂ (g)＝ 4NO(g) +6H₂O(l)   △H₂

③ N₂ (g)+ O₂ (g)＝ 2NO (g)  △H

能否应用△H₁和△H₂表示△H？

若能用△H₁和△H₂表示△H，则写出△H=________；若不能，说明理由：

________。

（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：

N₂(g) ＋ 3H₂(g)  2NH₃(g)  △H＝－92.4 kJ/mol

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：

下列说法正确的是________（填序号）

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)   △H＜0 。

氨气的物质的量[n(NH₃)]和氢气的物质的量[n(H₂)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是________（选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N₂)]相等的两点是________（选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH₃OCH₃），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：

2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)   △H＜0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：

容器I中的反应________(选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K=________。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是________。

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氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质，请回答下列问题：

（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 K1

CH4 (g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 K2

CH4 (g)+4NO(g) = 2N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 K3

K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数，则K3=____________（用K1、K2表示）

（2）在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在一定条件下发生反应：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2 (g)，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：

①则该反应的△H ________0（填“﹤”“﹥”或“=”）。

②对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压强 p(B)代替物质的量浓度 c(B) 也可表示平衡常数kp，如果p1 =1.65MPa，求a点的平衡常数kp =_________（MPa）−1 (结果保留 3 位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。

（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2O72−的废水，如图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3+ +7H2O。

①甲电池工作时，Y是气体，可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为________。乙池中的pH________（填“变大”“变小”或“不变”）。

②工作时，在相同条件下，甲池内消耗的O2和NO2的体积比为____________。

（4）已知H3PO4为三元酸，Ka1=7.0×10−3mol·L−1，Ka2=6.2×10−8 mol·L−1，Ka3=4.5×10−13mol·L −1。则 Na2HPO4水溶液呈________（填“酸”、“中”、“碱”）性，用Ka与Kh的相对大小，说明判断理由_____。

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CO是重要的燃料和工业原料。目前，对CO的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题：

Ⅰ．工业制备CO的方法之一是甲烷氧化法。

已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　 △H=-802 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　　　　　 △H=-484 kJ/mol

③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　　　　　 △H=-330 kJ/mol

（1）反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g),△H=_________kJ/mol。

Ⅱ．CO也是制备AlCl3的副产品

制备AlCl3的原理为：2Al2O3(s)+6Cl2(g) 4AlCl3(g)+3O2(g) △H1

（2）已知该反应在较低温度下不能自发进行，则△H1_____0（填“>”“<”或“=”）

（3）制备AlCl3的实际生产过程中，常加入足量的碳粉，同时生成CO(g)。T1℃时，向恒容的密闭容器中加入5molAl2O3(s)、14molC(s)和6.4molCl2(g)发生反应。Cl2(g)的浓度变化如图（a）所示；图b为20min后改变容器中条件，平衡体系的反应速率（）随时间（t）的变化关系，且四个阶段都各改变一种不同条件（该条件下制得的AlCl3为固态）。

①容器中发生反应的化学方程式为______________________________。

②0～15min内，用CO表示的该反应平均速率=__________mol/（L•min）

③T1℃时，该反应的平衡常数K=______________（不需带单位）。

④40min时的平衡常数[K(40)]与15min时的平衡常数[K(15)]的大小关系：K(40)____K(15)（填“>”“<”或“=”）

⑤45min时，改变的条件为___________。

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甲苯（）是一种重要的化工原料，能用于生产苯甲醛（）、苯甲酸（）等产品。下表列出有关物质的部分物理性质。

注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶，且均易溶于有机溶剂中。

实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛：

实验时先在三颈瓶中加入0.5 g固态难溶性催化剂，再加入15　 mL冰醋酸和2 mL甲苯，搅拌升温至70 ℃，同时缓慢加入12 mL过氧化氢，在此温度下搅拌反应3小时。试回答下列问题：

（1）装置a的名称是____________。三颈瓶中发生反应的化学方程式为______________________________________________，加入的冰醋酸并未参与反应，其作用可能为____________。

（2）经测定，反应温度升高时，甲苯的转化率逐渐增大，但温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，可能的原因是________________________________________(答一条即可)。

（3）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，还应经过________(填操作名称)等操作，才能得到苯甲醛粗产品。

（4）实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。

①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，正确的操作步骤是__________(按步骤顺序填字母代号)。

a．对混合液进行分液

b．过滤、洗涤、干燥

c．水层中加入盐酸调节pH＝2

d．与适量碳酸氢钠溶液混合震荡

②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定，可称取2.500 g产品，溶于200 mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00 mL于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞指示剂，然后用预先配好的0.100 0 mol/L的KOH标准液滴定，到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00 mL。产品中苯甲酸的质量分数为________(注：苯甲酸的相对分子质量为122)。

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(10分) 肉桂酸是重要的有机合成中间体，广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。肉桂酸的结构简式为

请回答下列问题。

（1）肉桂酸的分子式是________。

（2）写出肉桂酸的顺式结构________。

（3）肉桂酸与乙醇在一定条件下发生反应的化学方程式是

________。

（4）已知：

由苯甲醛制备肉桂酸的合成路线如下：

①上述合成路线中，反应I中氧化剂可选择________(填写正确选项的字母)。

a．高锰酸钾酸性溶液      b．新制氧氧化铜             c．溴的四氯化碳溶液

②苯甲醛与有机物X反应生成A的化学方程式是

________。

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肉桂酸是重要的有机合成中间体，广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。肉桂酸的结构简式为右图，请回答下列问题。

(1)肉桂酸的分子式是________。

(2)写出肉桂酸的顺式结构________。

(3)肉桂酸与乙醇在一定条件下发生酯化反应的化学方程式是。

(4)已知：

由苯甲醛制备肉桂酸的合成路线如下：

①上述合成路线中，反应I中氧化剂可选择________(填写正确选项的字母)。

a．高锰酸钾酸性溶液    b．新制氧氧化铜    c．溴的四氯化碳溶液

②苯甲醛与有机物X反应生成A的化学方程式是________

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MnO2是一种重要的化工原料，可用于合成工业的催化剂和氧化剂。采用软锰矿(主要成分为MnO2)可制备高纯MnO2，其流程如下：

下列叙述错误的是

A. “含Mn2+、A13+的溶液”中还含Fe3+

B. 加入“氨水”同时搅拌，搅拌的目的是提高反应速率

C. “滤渣”可完全溶解在NaOH溶液中

D. 电解含Mn2+的溶液，MnO2为阳极产物

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