（2012?開封一模）[選修2-化學與技術]合成氨的流程示意圖如下：

回答下列問題：
（1）設備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，其中發(fā)生的化學反應方程式為
N2+3H2
催化劑
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
高溫高壓
2NH3
，設備A的名稱是
合成塔
合成塔
；
（2）設備B中m和n是兩個通水口，入水口是
n
n
（填“m”或“n”）．不宜從相反方向通水的原因是
高溫氣體從冷卻塔的上端進入，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好
高溫氣體從冷卻塔的上端進入，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好
；
（3）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣．氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是
液化
液化
，
分餾
分餾
；
（4）天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗．
原料 天然氣 重油 煤
相對投資費用 1.0 1.5 2.0
能量消耗/J?t-1 28109 38109 48109
①依據(jù)上表信息，你認為采用
天然氣
天然氣
為原料最好；
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：
CH4+H2O
   高溫   
.
催化劑
CO+3H2
CH4+H2O
   高溫   
.
催化劑
CO+3H2
；
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol；
2CO2（g）+O2（g）═CO2（g）△H=-566kJ/mol；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol；
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式
C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol
C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol
；
（5）在合成氨生產(chǎn)中，將生成的氨及時從反應后的氣體中分離出來．運用化學平衡的知識分析這樣做的理由：
移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨合成
移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨合成
．
分析：（1）根據(jù)合成氨的工業(yè)流程進行解答；
（2）根據(jù)冷卻的原理和水的重力的影響進行解答；
（3）根據(jù)需分離物質的物理性質進行解答；
（4）①依據(jù)表中信息進行對比解答；
②根據(jù)質量守恒進行解答；
③根據(jù)蓋斯定律進行解答；
（5）根據(jù)影響化學平衡的因素進行解答．
解答：解：（1）合成氨工業(yè)流程：原料氣制備、原料氣凈化和壓縮、氨的合成、氨的分離，冷凝分離氨氣的設備為冷卻塔；設備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，說明發(fā)生的化學反應方程式為：N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3，設備A的作用是能將氮氣和氫氣反應，所以設備A的名稱是合成塔，
故答案為：N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3；合成塔；
（2）為了增強冷卻效果，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好，所以入水口為n，故答案為：n；高溫氣體從冷卻塔的上端進入，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好；
（3）將液氨和未反應的原料分離，利用空氣中氮氣的沸點比氧氣的沸點低，先將空氣加壓降溫變成液態(tài)，然后再加熱，使氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，留下的就是液態(tài)氧氣．故分離方法是液化和分餾，故答案為：液化；分餾；
（4）①根據(jù)合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗表，天然氣相對投資費用1.0，能量消耗28109J?t-1，天然氣相對投資費用1.5，能量消耗28109×1.5J?t-1，天然氣相對投資費用2.0，能量消耗2×28109J?t-1，相對于重油和煤，天然氣為原料最好，故答案為：天然氣；
②甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應；生成氫氣和一氧化碳，根據(jù)題干中提供的反應物和生成物，再根據(jù)質量守恒，即可得出CH4+H2O
   高溫   
.
催化劑
CO+3H2，
故答案為：CH4+H2O
   高溫   
.
催化劑
CO+3H2；
③C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol；A
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol；B
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol；C
將ABC三式作如下變換，A-
1
2
C-
1
2
B可得C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol，
故答案為：C（S）+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol；
（5）N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3，該反應為可逆反應，從化學平衡移動的角度考慮，減少生成物的濃度，化學平衡向正反應方向移動，
故答案為：移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨合成．
點評：本題是一道化學和工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系的題目，主要考查了合成氨工業(yè)，掌握合成氨工業(yè)的流程和設備，結合化學平衡的原理解答是關鍵，難度較大．
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回答下列問題：
（1）蘋果酸分子中所含官能團的名稱是
羥基、羧基
羥基、羧基
．
（2）蘋果酸不能發(fā)生反應的有
①③
①③
（選填序號）
①加成反應    ②酯化反應    ③加聚反應
④氧化反應    ⑤消去反應    ⑥取代反應
（3）寫出B、C的結構簡式和F的分子式：
B的結構簡式：
HOOCCH=CHCOOH
HOOCCH=CHCOOH
，
C的結構簡式：
，
F的分子式：
C8H8O8
C8H8O8
．
（4）寫出A→D的化學方程式：
．
（5）蘋果酸（A）有多種同分異構體，寫出符合下列條件的兩種同分異構體的結構簡式：
條件：①在一定條件下，能發(fā)生銀鏡反應  ②能與苯甲酸發(fā)生酯化反應  ③能與乙醇發(fā)生酯化反應  ④分子中同一碳原子不能連有2個羥基
、
．

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（2012?開封一模）【選修3-物質結構與性質】
銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應用于電氣、機械制造、國防等領域．一項科學研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物質的量濃度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4．Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為
1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p63d5
，NO-3的空間構型為
平面三角形
平面三角形
 （用文字描述）；
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O．根據(jù)等電子原理，CO分子的結構式為
C≡O
C≡O
，1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為
2NA
2NA
；
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結構（如圖1），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為
sp3
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，已知其中一種化合物的化學式為KCuCl3，另一種的化學式為
K2CuCl3
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；

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4.7×10-23
4.7×10-23
cm3、晶胞的質量是
4.23×10-22
4.23×10-22
g，阿伏加德羅常數(shù)為
6.01×10-23mol-1
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（列式計算）；
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過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者能互相促進使反應進行
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．

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