(6分)(1)已知断开1 mol N≡N键需要946 kJ的能量,断开1 mol H—H键需要436 kJ的能量,生成1 mol N—H键放出391 kJ的能量,试计算生成2 mol NH3时会________(填“放出”或“吸收”)________kJ能量。
(2)当在相同的条件下向容器中充入1 mol N2和3 mol H2时,它们反应对应的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)你所计算出的值,原因是__________________________。
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下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ | ⑩ |
(1) 在这些元素中,化学性质最不活泼的是:________(填具体元素符号,下同)。原子结构示意图为________________ 。元素⑩名称为________单质与水反应化学方程式________。
(2) 在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是_______,碱性最强的化合
物的电子式是:_____________。
(3) ②的最高价氧化物的化学式为________写出其最高价氧化物的水化物与足量的铁粉反应的离子方程式_____________________________________________。
(4) 用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:________,
该化合物属于________(填 “共价”或“离子”)化合物。
(5)表示①与⑦、①与⑥形成的化合物的电子式________、________。
(6)③、⑥氢化物的沸点高低________;原因________
(7)④、⑥、⑦形成的简单离子的半径大小________
(8)②和⑥形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在170~190之间,且⑥的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。
(9)④和③两种元素形成含有非极性键的化合物化学式为______,鉴别该化合物中含④元素常用方法________;利用该化合物制取③单质的化学方程式________。
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将6.5 g锌投入200 mL某浓度的稀盐酸中,锌和稀盐酸恰好完全反应。求:
(1)6.5g锌的物质的量为_________________;
(2)所用稀盐酸中HCl的物质的量浓度为_________________;;
(3)反应中生成的H2在标准状况下的体积为_________________;
(4)向反应后的溶液中加水至500 mL,求此时氯化锌的物质的量浓度为_________________。
将6.5g锌投人200 ml.某浓度的稀盐酸中,锌和稀盐酸恰好完全反应。求:
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无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。
提示:2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O
(1)铝在空气中有强的抗腐蚀性,原因是 。
(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为 ________________________。
(3)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,反应完后溶液呈碱性,此反应的离子方程式为
_____________________。
(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液中,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得其质量为0.32 g。
①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式: 、 。
②产品中AlCl3的质量分数为(只列出计算式,不计算结果) 。
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(9分)元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po)的部分知识如下表所示,
元素 | 8O | 16S | 34Se | 52Te |
单质熔点(℃) | -218.4 | 113 | 450 | |
单质沸点(℃) | -183 | 444.6 | 685 | 1390 |
元素主要化合价 | -2 | -2,+4,+6 | -2,+4,+6 | |
原子半径 | 逐渐增大 | |||
单质与H2反应情况 | 点燃时易化合 | 加热化合 | 加热难化合 | 不能直接化合 |
请总结表中知识规律,并依据元素周期律回答下列问题:
(1)单质硒的熔点范围可能是________________。
(2)元素碲的主要化合价可能有________________。
(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________________ (用化学式表示)。
(4)氢硒酸有较强的__________(填“氧化性”或“还原性”),因此露置在空气中长期保存易变质,其可能发生反应的化学方程式为_________________________________。
(5)下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族元素中某一元素的单质,纵坐标为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(能量变化>0表示放热,能量变化<0表示吸热)。则:b代表___________ _____, d代表 (均写单质名称)。
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研究CO2转化成有机物实现碳循环对实现社会的可持续发展具有重要的意义。将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)。
(1)已知一定压强下,该反应在温度升高时,CH3OCH3(g)的浓度减小,则反应的焓变△H_____0,熵变△S_______0(分别填“>”、“<”、或“=”)。
(2)相同条件下,在体积为2L的密闭容器内选用不同的催化剂,生成物二甲醚CH3OCH3的量随时间变化如图所示。
①图中0-4min内A的反应速率v(CO2)=________。该温度下平衡常数的表达式为________。
②下列有关说法正确的是______(填字母序号)。
A.反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)< Ea(C)
B.升高温度能使反应速率加快,是因为活化分子百分数增大
C.单位时间内消耗CO2与生成H2的数目为3:1时,说明反应已经达到平衡
D.增大压强,平衡正向移动,平衡常数K值增大
(3)某温度下,在体积可变的密闭容器中,改变起始时各物质的起始投料量,在不同的压强下,平衡时生成物二甲醚CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:
序号 | 起始投料量不同的压强下,平衡CH3OCH3(g)的量不同的压强 | P1 | P2 | P3 |
I | 2.0 molCO2 6.0molH2 | 0.10mol | 0.04 mol | 0.02mol |
II | 1.0molCO2 3.0molH2 | X1 | Y1 | Z1 |
III | 1.0mol CH3OCH3 3.0mol H2O | X2 | Y2 | Z2 |
①P1___P2(填“ >”、“<”或“=”);判断理由为____________________。
②X1=______________。
③P2下,III中CH3OCH3的平衡转化率为_____________。
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10℃加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下的变化:
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该水解反应的离子方程式为_______________________。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度_______(填“大于”或“小于”)NaHCO3,该分解反应的方程式为________________。
(3)丙同学认为甲、乙的判断都不充分.丙认为:
①只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂BaCl2溶液,若产生沉淀,则乙判断正确。原因是_____________。
能不能选用Ba(OH)2溶液?_______(答“能”或“不能”)
②将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)8.3,则______(填“甲”或“乙”)判断正确.
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某市对大气进行检测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃烧、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NO等进行研究具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-890.3KJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+180KJ/mol
CH4可用于燃烧脱硝,CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l) ∆H=_______________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ∆H>0。汽车启动后,气缸温度较高,单位时间内NO排放量越大,原因是_______________________。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO;2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知反应的∆H>0,简述该设想能否实现的依据_______________________。
③目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学方程式为_______________。
(3)一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g) N2O4(g) ∆H=-57.20KJ/mol达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是____________(填字母)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
在一定温度和压强下,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(N2O4)=0.0120mol/L(已知2NO2(g) N2O4(g)反应在该温度下的平衡常数K=40/3)。计算平衡时 NO2物质的量浓度为________________。
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(1)某温度(t℃)时,测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的KW=_______。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=___________。
(2)25℃时,0.1mol/L的HaA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010,请回答下列问题:
①HaA是___________(填“强电解质”或“弱电解质”)。
②在加水稀释HaA溶液的过程中,随着水量的增加而增大的是__________(填字母)
A.c(HaA) B.c(H+)/c(HaA) C.c(H+)与c(OH-)的乘积 D.c(OH-)
③NanA溶液显__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是(用离子方程式表示)____________。
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(12分)氨是重要的氮肥,合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。回答下列问题:在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示,回答下列问题:
(1)10 min内 以NH3表示的平均反应速率为_________________________
(2)在10~20 min内, NH3浓度变化的原因可能是( )
A.使用了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加NH3物质的量
(3)第1次平衡:平衡常数K1= ________________(带数据的表达式),第2次平衡时NH3的体积分数__________;
(4)在反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因:______________________达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2______K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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