分析 (1)已知:①2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2kJ•mol-1②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1806.4kJ•mol-1根据反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)②-①得到,根据盖斯定律计算反应的焓变;(2)NOx的转化率随温度升高而降低;催化剂可以加快反应速率;根据纵坐标判断,相同温度下,脱除率越高的效果越好,脱氮反应是氨气和二氧化氮、一氧化氮发生氧化还原反应生成氮气和水;(3)阴极发生还原反应,是亚硫酸氢根离子,得电子,生成硫代硫酸根离子;硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,根据电子守恒来计算;(4)镁铜合金(Mg2Cu)贮氢时在高温高压下与氢气反应后的产物的XRD谱如图4所示生成的是MgCu2和3MgH2,结合原子守恒配平书写化学方程式;(5)铝碳酸镁[Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O]是一种抗酸剂,和胃酸中的盐酸反应生成氯化铝、氯化镁、水、二氧化碳,结合原子守恒配平书写;(6)有机镁化合物X(化学式为:C8H18MgO2)可发生如下反应:C8H18MgO2+2H2O→2Y+Mg(OH)2,Y的核磁共振氢谱如图5所示,则X的结构中含有一种氢原子,结合原子守恒和结构特征写出X的结构简式.
解答 解:(1)已知:①2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2kJ•mol-1②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1806.4kJ•mol-1根据反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)②-①得到,根据盖斯定律计算反应的焓变=$\frac{1}{2}$(-1806.4kJ•mol-1+734.2kJ•mol-1)=-536.1kJ•mol-1,故答案为:-536.1;(2)当反应在400~450℃,NOx的转化率随温度升高有所降低,其可能原因是反应放热,升高温度,平衡向逆方向进行,当体系温度升至500℃以上时,FeSO4受热分解,催化剂失效,NOx的转化率迅速下降,烟气中NH3、NO、NO2不同比例时氮氧化物脱除率,当c(NO):c(NO2)=1:1时氮氧化物脱除率最高,根据2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g),则c(NH3):c(NO):c(NO2)=2:1:1时,氮氧化物脱除效果最佳,故答案为:反应放热,升高温度,平衡向逆方向进行;FeSO4受热分解,催化剂失效;2:1:1;(3)阴极发生还原反应,是亚硫酸氢根离子,得电子,生成硫代硫酸根离子,电极反应式为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O;隔膜可采用阳离子交换膜,吸收池中生成的N2的反应:2NO+2S2O42-+2H2O═N2+4HSO3-,阳极上产生氧气的反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,若吸收池中生成的N2和电解池中生成的O2的体积比为3:4,根据电子守恒,则通入吸收池NO和NO2体积比为2:1,故答案为:2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;阳离子;2:1;(4)镁铜合金(Mg2Cu)贮氢时在高温高压下与氢气反应后的产物的XRD谱如图4所示生成的是MgCu2和3MgH2,结合原子守恒配平书写化学方程式为:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2,故答案为:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2;(5)铝碳酸镁[Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O]是一种抗酸剂,和胃酸中的盐酸反应生成氯化铝、氯化镁、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O+18HCl=2AlCl3+6MgCl2+CO2↑+21H2O,1mol铝碳酸镁与盐酸反应时,最多消耗盐酸的物质的量为18mol,故答案为:18mol;(6)有机镁化合物X(化学式为:C8H18MgO2)可发生如下反应:C8H18MgO2+2H2O→2Y+Mg(OH)2,Y中含4个碳,10个氢原子,1个氧原子,Y的分子的核磁共振氢谱如图5所示,Y 中含一种氢原子,结构简式为:(CH3)3COH,则X的结构简式为,[(CH3)3CO]2Mg,故答案为:[(CH3)3CO]2Mg.
点评 本题考查较综合,涉及图象分析、电解池工作原理以及盖斯定律的应用等知识点,利用溶度积常数,注意图象分析中的曲线的变化趋势,题目难度中等.