利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) === 2NO(g) △H= +180.5kJ/mol
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ="==" 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
若有17 g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为______。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 ______T1(填“高于”、“低于”、
“等于”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最 高的是______(填字母)。
③在起始体系中加入N2的物质的量为________mol时,反应后氨的百分含量最大;若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=________________________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
则500s内NO2的平均生成速率为 。
②现以H2、O2、熔融盐W#W$W%.K**S*&5^UNa2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,
装置如图所示,其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。A原子L层的成对电子数和未成对电子数相等,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请回答下列问题:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是(用对应的元素符号表示);基态D原子的电子排布式为。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取杂化;B的空间构型为(用文字描述)。
(3)1 mol AB-中含有的π键个数为。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比是。
(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23 cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=(填数值);氢在合金中的密度为。
一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种重要的染料及农药中间体。请回答下列相关问题:
(1)Cu的核外电子排布式为。
(2)N的L层中有对成对电子;N立体构型是,其中心原子的杂化方式为。
(3)氨水溶液中存在多种氢键,任表示出其中两种;
(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中呈深蓝色的离子是,该微粒中的“电子对给予一接受键”属于键;
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态Ni原子的价电子(外围电子)排布式为;
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式、;
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO,其中碳原子采取sp2杂化的分子有(填物质序号),HCHO分子的立体结构为形;
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiOFeO(填“<”或“>”);
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为;
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是。
(5)C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是。
(6)如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为。
物质的转化关系如图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。其中甲为淡黄色固体化合物,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化,用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。请回答下列问题:
(1)写出甲的电子式:。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式:。
(3)A溶于水得到溶液X,在25 ℃下,将a mol·L-1的X与b mol·L-1的G溶液等体积混合,溶液显中性,则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为,
用含a和b的代数式表示出该混合溶液中X的电离平衡常数。
(4)工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过如图装置处理污水。
①电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是:Ⅰ.;Ⅱ.。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分Y物质参加循环(见上图)。Y物质的化学式是。