(15分)阅读分析材料,据此完成下列要求
短周期元素A、B、C、D、E、F,它们的原子序数依次增大,其中B和C为同一周期;D、E、F为同一周期;A和D、C和F分别为同一主族;C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;D是所在周期原子半径最大的元素(除稀有气体外);E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要用处。
⑴A元素与碳元素按质量比1:3可以形成化合物X,将C2、X和23.4gD2C2置于密闭容器中,用电火花引起化学反应,反应结束后,容器内的气压为零(250℃),将残留物溶于水中,无气体产生,则C2与X的物质的量之比为 。根据其反应方程式分析,若反应中有4mol电子转移,则消耗C2的物质的量为 mol。
⑵工业上生产单质E的化学方程式为: ;指出E的氧化物在通讯中的一种用途 。
⑶一定条件下,A2气体与B2气体充分反应可生成6.8g空间构型三角锥形的气体,放出18.44kJ热量,则该反应的热化学方程式为为: ;A与B按原子个数比1:2可形成相对原子质量为32的化合物,写出该化合物与足量盐酸反应的离子方程式 。
⑷A2与C2在KOH的浓溶液中可以形成原电池。如果以Pt为电极,在电池的两极分别通入A2和C2,则通入的A2一极的电极反应式为: 。
⑸在10L的密闭容器中,通入2molFC2和3molC2气体,一定条件下反应后生成FC3气体,当反应达到平衡时,C2的浓度为0.21mol/L,则平衡时FC2的转化率为 。
现有25 ℃时,0.1 mol/L的氨水。请回答下列问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式:___________________;所得溶液的pH________7(填“<”、“>”或“=”),用离子方程式表示其原因_______________。
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH)=a mol/L,则c(SO)=____________。
(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸溶液,且氨水与硫酸溶液的体积比为1∶1,则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是___________________________________。
降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L•min);
(2)氢气的转化率= _____;
(3)该反应的平衡常数为 _____(保留小数点后2位);
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 ___。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离出去 | D.再充入1mol H2 |
(5)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1 c2的关系(填“>”、“<”或“=”)
甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH1=-571.8kJ/mol;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-192.9kJ/mol
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为_____________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=_________________________。
(3)H2(g)的燃烧热为____________________。
(1)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H-H键的键能是436.0 kJ·mol-1;由N2和H2合成1mol NH3时可放出46.2kJ的热量。N-H键的键能是_________
(2)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气,放热241.8KJ。写出该反应的热化学方程式:① 。
已知常温下NO与O2反应生成1molNO2的焓变为-57.07KJ,1molNO2与H2O反应生成HNO3溶液和NO的焓变为-46KJ,写出NO与O2及水生成HNO3溶液的热化学方程式② 。
(3)某温度下纯水中的c(H+) = 2×10-7mol/L,则此时c(OH-) =________mol/L,该纯水的pH_______(填“>7”、“<7”、“=7”)。若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+) = 5×10-6mol/L,则c(OH-) =________mol/.
(4)纳米MgO可用于尿素与氯化镁合成。某小组研究该反应在温度为378~398K时的反应时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下实验设计表:
编号 |
温度/K |
反应时间/h |
反应物物质的量配比 |
实验目的 |
① |
378 |
3 |
3:1 |
实验②和④探究a 实验②和b 探究反应时间对产率的影响 |
② |
378 |
4 |
4:1 |
|
③ |
378 |
3 |
c |
|
④ |
398 |
4 |
4:1 |
有①CH3COOH;②HCl;③H2SO4三种酸。
(1)CH3COOH溶液中,其电离平衡常数表达式为K = _________________
(2)0.1 mol/L的三种酸溶液,c(H+)由大到小的排列顺序是 (填序号)。
(3)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是 (填序号)。
(4)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的10倍,c(H+)由大到小的顺序为___________;
(5)已知,H+(aq) + OH-(aq) ="=" H2O(l)ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57kJ的热量,则醋酸溶液中,醋酸电离的热化学方程式为____________。