为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:
(1)在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4947 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是 。
(2)以甲醇为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入甲醇,在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是:
CH3OH + H2O - 6e-="===" CO2 + 6H+
则正极发生的反应是 ;放电时,H+移向电池的 (填“正”或“负”)极。
(3)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+ 的平衡常数K= 。(已知:10-5.6=2.5×10-6)
(4)常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-) (填“>”、“=”或“<”),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。
(5)小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96×10-9、2.58×10-9。小李应该选用的试剂是___________________。
(每空2分,共14分)(1)483g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是和SO42—的物质的量是,所含H2O分子的数目是个。
(2)同温同压下,同体积的氨气(NH3)和氧气的质量比是__________,相同质量的氨气和氧气的体积比是________;
(3)同温同压下同体积的H2和A气体的质量分别是0.2 g和1.6 g,则气体A的相对分子质量为________,含有A的分子个数为________。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将氮氧化物(NOx)排放量减少10%,回答 下列与氮化合物相关的问题。
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。
(2)肼(N2H4)用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式。
(3)如图所示装置可用于制备N2O5,则生成N2O5的那一极电极反应式为。
已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如下图所示:
(1)在一定温度下,测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g/mol,则该蒸气中S2分子的体积分数不小于____。
(2)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH均表示生成1mol产物的数据)。
①写出表示S8燃烧热的热化学方程式________________________________________________。
②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式________________________________________。
③若已知硫氧键的键能为d kJ·mol-1,氧氧键的键能为e kJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为。
(1)请在下图所示元素周期表中用实线画出主族元素的边界。
(2)元素甲是第三周期ⅦA族元素,甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A。写出A的电子式________。
(3)在所有的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,写出元素乙的单质与水反应的化学方程式。
(4)金属元素丙与两种非金属元素形成的化合物溶液常用于检验CO2,则元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是(用离子符号表示),元素丁的原子序数比丙小8,写出元素丁的单质在CO2中燃烧的化学方程式。
(5)元素戊是第三周期中简单离子半径最小的元素,写出该元素的最高价氧化物对应水化物的电离方程式。
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是。
A.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 | B.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙 |
C.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 | D.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙 |
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(用元素符号作答)。
(4)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物的化学式为。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为28,其中分子中的σ键与π键的键数之比为,该氢化物与氧气形成的燃料电池在碱性电解质中负极反应为。