A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期;C是F不同周期的邻族元素;B原子最外层电子数是次外层的两倍;A、B两元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;E和F的原子序数之和为30。由上述六种元素中的两种元素组成的甲、乙、丙、丁、戊、己六种化合物如下图所示:
化合物 |
甲 |
乙 |
丙 |
各元素原子个数比 |
N(A)∶N(C)=2∶1 |
N(A)∶N(C)=1∶1 |
N(B)∶N(A)=1∶1 |
化合物 |
丁 |
戊 |
己 |
各元素原子个数比 |
N(D)∶N(C)=1∶1 |
N(E)∶N(F)=1∶3 |
N(B)∶N(F)=1∶4 |
请完成下列问题:
(1)化合物己的电子式:__________________________。
(2)向含有1 mol乙的水溶液中加入MnO2,该反应中电子转移的物质的量为____________mol。
(3)化合物丙中所有的原子都在同一直线上,实验室制取丙的化学方程式为_______________。
(4)F的单质与甲反应的离子方程式为___________________________。
(5)将丁与二氧化碳反应生成的盐置于戊的水溶液中,发生反应的离子方程式为___________。
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N的电负性由大到小的顺序是 。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是 ,原因是 。
(2)A、B均为短周期金属元素,依据下表数据,写出B的基态原子的电子排布式 。
电离能/(kJ·mol-1) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1 821 |
15 390 |
21 771 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+ (填“无”或“有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有 个σ键, 个π键。其中心原子采取 杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是 。
月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为 。
(2)Na的原子结构示意图为 ,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为 。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点 (填“高”或“低”)。
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为 ;SiO2的晶体类型为 。
(1)已知25 ℃时0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
①上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
②为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH。
A.固体CH3COOK | B.固体CH3COONH4 |
C.气体NH3 | D.固体NaHCO3 |
③若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)。(已知25 ℃时CH3COONH4溶液呈中性)
(2)有甲、乙两同学做了如下实验:甲同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl溶液,结果沉淀溶解;乙同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓CH3COONH4溶液,结果沉淀也完全溶解。对此甲、乙两同学用学过的有关知识各自解释了上述实验事实:
甲同学的解释为:因为NH4Cl溶液中,NH4++H2ONH3·H2O+H+,且Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq);又H++OH-===H2O,所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
乙同学的解释为:因为CH3COONH4===CH3COO-+NH4+,且Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH4++OH-===NH3·H2O,所以Mg(OH)2溶液平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
你认为哪一位同学的解释是正确的?________,为什么?____________________。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)写出镁在CO2中燃烧的化学方程式为________________________。
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是__________。
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为___________________。
图1图2图3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K=______________。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH_______(填“>” “<”或“=”)0。
③在两种不同温度下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ ________KⅡ(填“>” “<”或“=”)。
④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容器 |
甲 |
乙 |
反应物 投入量 |
1molCO2 3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) (a、b、c均不等于0) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为____________。
在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
总压强p/100 kPa |
4.91 |
5.58 |
6.32 |
7.31 |
8.54 |
9.50 |
9.52 |
9.53 |
9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为__________________________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率,α(A)的表达式为______________。平衡时A的转化率为_______,列式并计算反应的平衡常数K______________________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n(总)=________ mol,n(A)=________ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=________。
反应时间t/h |
0 |
4 |
8 |
16 |
c(A)/(mol·L-1) |
0.10 |
a |
0.026 |
0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________ mol·L-1。