①—⑩分别代表有关反应物中的一种物质,请完成下列各题:
(1)①③④的化学式分别是__________________、___________________、_________________。
(2)⑧与⑨反应的化学方程式是
____________________________________________________。
光气( COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与C12在活性炭催化下合成。
(1)实验室中可用氯仿(CHC13)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为−890.3kJ∙mol−1、−285. 8 kJ∙mol−1和−283.0 kJ∙mol−1,则1molCH4与CO2反应的热化学方程式是
(3)COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) △H=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下同所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①比较第2 min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2) ____ T(8)(填“<”、“>”或“=”)
②比较反应物COCl2在5−6min和15−16 min时平均反应速率的大小:v(5−6)
v(15−16)(填“<”、“>”或“=”),原因是。
③计算反应在第8 min时的平衡常数K=;(列出计算过程,结果保留两位小数)
【选修3:物质结构与性质】
血红素中含有C、O、N、Fe五种元素。回答下列问题:
(1)C、N、O、H四种元素中电负性最小的是(填元素符合),写出基态Fe原子的核外电子排布式。
(2)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。血红素中N原子的杂化方式有,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”);
(4)N与H形成的化合物肼(N2H4)可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(g)△H=-1038.7kJ/mol
若该反应中有4mol N—H键断裂,则形成的键有___________mol。
(5)根据等电子原理,写出CN—的电子式,1 mol O22+中含有的π键数目为。
(6)铁有δ、γ、α三种同素异形体如下图所示。则γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为。
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣):n(HSO3﹣) |
99:1 |
1:1 |
1:99 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显 性。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如图:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:。
X、Y、Z三种短周期元素,其单质在常温下均为无色气体,它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质两两化合,可发生如右图所示变化。己知l个B分子中含有Z元素的原子个数比C分子中含有Z元素的原子个数少1个。请回答下列问题:
(1)由 X、Y、Z三种元素共同组成的三种不同种类的常见化合物的化学式为,相同浓度上述水溶液中由水电离出的c(H+)最小的是(填写化学式)。
(2)Allis-Chalmers制造公司发现可以用C作为燃料电池的燃料,以氢氧化钾溶液为介质,反应生成对环境无污染的常见物质,试写出该电池负极的电极反应式,溶液中OH-向极移动(填“正”或“负”)。
(3)Z分别与X、Y两元素可以构成18个电子分子甲和乙,其分子中只存在共价单键,常温下甲、乙均为无色液体,甲随着温度升高分解速率加快。
①乙能够将CuO还原为Cu2O,已知每lmol乙参加反应有4mole- 转移,该反应的化学方程式为。
②将铜粉末用10%甲和3.0mol•L-1H2SO4混合溶液处埋,测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表:
温度(℃) |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
铜的平均溶解速率 (×10-3mol•L-1·min-1) |
7.34 |
8.01 |
9.25 |
7.98 |
7.24 |
6.73 |
5.76 |
由表中数据可知,当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降,其主要原因是
_____________________________________________________。
③实验室可用甲作试剂取X的单质,发生装置可选用下图中的(填装置代号)。
[化学——物质结构与性质]
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ 氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是(填序号)。
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为。
Ⅱ 氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为。
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是:CS(填“>”、“=”或“<”)。
②分子中C原子的杂化轨道类型为。
③有关键长数据如下:
C—S |
C=S |
C16S8中碳硫键 |
|
键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是:。
④C16S8与H2微粒间的作用力是。