通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 |
Si—O |
Si—Cl |
H—H |
H—Cl |
Si—Si |
Si—C |
键能/kJ·mol—1 |
460 |
360 |
436 |
431 |
176 |
347 |
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”
SiC Si; SiCl4 SiO2
(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g) 该反应的反应热△H = kJ/mol.
周期表中有X、Y、Z三种元素,已知:①X原子核外电子排布占有3个轨道,并且其第一电离能在同周期中按由大到小的顺序排列居第三位。②Y位于X的相邻周期,且Y最外层的p轨道有一个未成对电子。③Z与Y可组成化合物ZY3,ZY3溶液遇苯酚呈紫色。请回答:
(1)Z元素原子的价电子排布式为,其能与一些分子或离子形成配合物,[Z(CN)6]4-中离子CN-的电子式为。
(2)将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体,反应的离子方程式是此液体具有的性质是。
A.光束通过该液体时形成光亮的“通路”
B.插入电极通直流电后,有一极附近液体颜色加深
C.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀生成
D.将该液体加热、蒸干、灼热后,有氧化物生成
(3)①常温下,将20mL 0.1mol·L—1Y的最高价氧化物对应水化物的水溶液与VmL 0.1mol·L—1 X气态氢化物的水溶液混合后pH=7,则V20mL(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,将pH=2的Y的最高价氧化物对应水化物的水溶液V1mL与V2mL0.0lmol·L—1X气态氢化物的水溶液混合后,溶液呈酸性,则V1与V2的关系满足
A.V1>V2B.V1<V2C.V1=V2D.无法确定
此时溶液中离子浓度大小顺序可能为
A.c(YO4—)>c(XH4+)>c(H+)>c(OH—)
B.c(YO4—)>c(H+)>c(XH4+)>c(OH—)
C.c(YO4—)>c(XH4+)=c(H+)>c(OH—)
D.c(H+)>c(YO4—)>c(XH4+) >c(OH—)
(4)氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②
4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol①
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol②
下列说法正确的是
A.工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在 7800C~8400C之间,且7800C时的平衡常数大于8400C时的平衡常数
B.工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7~2.0之间,主要是为了提高反应速率
C.在加压条件下生产能力可提高5~6倍,主要是因为加压可提高原料的转化率
D.氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g); △H=-181.5kJ/mol
碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni (s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),ΔH<0。
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是(填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低 |
B.缩小容器容积,平衡右移,ΔH减小 |
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时, CO的体积分数降低 |
D.当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
(2)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:CO (g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-Q1 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-Q2 kJ·mol-1
则SO2(g)+2CO (g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=。
(3)对于反应:2NO(g)+O22NO2(g),向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2,在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线(如图)。
①比较P1、P2的大小关系:________________。
②700℃时,在压强为P2时,假设容器为1L,则在该条件平衡常数的数值为____(最简分数形式)
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为。若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为L。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它
在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO2的主要流程如图所示。
另附III离子交换膜电解池示意图。
(1)写出无隔膜电解槽阳极反应的电极反应式:__________
(2)由离子交换膜电解池示意图分析A的化学式是__________
(3)Ⅱ中反应的离子方程式是__________
(4)设备Ⅲ在通电电解前,检验其溶液中主要阴离子的方法、步骤、现象是__________
(15分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
(1)画出元素⑦的原子结构示意图_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是____________(填化学式)
(3)①、④、⑤、⑨中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其中一种化合物的化学式:___________。
(4)写出元素③的气态氢化物与其最高价含氧酸的离子方程式_______________
写出元素②的单质与元素⑧最高价含氧酸浓溶液的反应化学反应方程式__________
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________________,
如图所示为PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X射线分析鉴定,重复单位为正方体,边长a=403.1pm,顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
(1)写出晶体的化学式,
(2)若将Ti4+置于晶胞的体心,Ba2+置于晶胞的顶点,则O2-处于立方体的什么位置?,
(3)在该物质的晶体中,每个Ti4+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+在空间呈什么形状分布?
(4)已知O2-半径为140pm,计算Ba2+半径。