(9分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
能形成双原子分子,原子间存在3对共用电子对 |
X |
M层有3个电子 |
Y |
最外层电子数是最内层电子数2倍,其最高价氧化物是一种固体,用于生产光导纤维 |
Z |
最低负价为—2价,且无最高正价 |
用化学符号回答以下问题:
(1)比较:氢化物的稳定性:T Z,最高价氧化物对应水化物的酸性:T Y。(填“>”、“<”或“=”)
(2)Y元素位于元素周期表中第 周期,第 族。
请你设计一实验方案,证明X的氯化物是离子化合物还是共价化合物。简要写出实验内容、现象和结论。 。
(3)X的最高价氧化物对应水化物与烧碱反应的离子方程式为: 。
(4)T、X、Y、Z四种原子的半径由大到小的顺序为: 。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.生产煤炭气的反应之一是:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.4kJ/mol
(1)在容积为3L的密闭容器中发生上述反应,5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5min的平均反应速率为______________。
(2)关于上述反应在化学平衡状态时的描述正确的是___________.
A.CO的含量保持不变
B.v正(H2O)=v正(H2)
C.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)若上述反应在t0时刻达到平衡(如图),在t1时刻改变某一条件,请在图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化:
①缩小容器体积,t2时到达平衡(用实线表示);
②t3时平衡常数K值变大,t4到达平衡(用虚线表示).
(4)在一定条件下用CO和H2可以制得甲醇,CH3OH和CO的燃烧热分别为725.8kJ/mol,283.0kJ/mol,1molH2O(l)变为H2O(g)吸收44.0 kJ的热量,写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式_______________________
(5)如下图所示,以甲醇燃料电池作为电源实现下列电解过程.乙池中发生反应的离子方程式为_____________。当甲池中增重16g时,丙池中理论上产生沉淀质量的最大值为_________g。
铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H="a" kJ•mol﹣1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H="b" kJ•mol﹣1
①反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ•mol﹣1(用含a、b的代数式表示).
②Al4C3是反应过程中的中间产物.Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为 .
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得.该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al.得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气.
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 .
②在6.0mol•L﹣1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2.1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 .
③在0.5 mol•L﹣1NaOH和1.0 mol•L﹣1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X﹣射线衍射谱图如下图所示(X﹣射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是 (填化学式).
(3)铝电池性能优越,Al﹣AgO电池可用作水下动力电源,其原理如右下图(图2)所示.该电池反应的化学方程式为: .
t℃时,将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g).2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)从反应开始至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 .
(2)x= ;平衡常数K= .
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母) .
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= mol.
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为 .
已知:2SO2 (g) + O2 ═ 2SO3 (g) △H = ﹣196.6kJ•mol﹣1 , 2NO (g) + O2 ═ 2 NO2(g) △H = ﹣ 113.0kJ•mol﹣1.则反应 NO2 (g) + SO2 (g) ═ SO3 (g) + NO (g) 的 △H= .
已知:下列两个热化学方程式:
Fe(s)+O2(g)═FeO(s)△H=﹣272.0KJ/mol
2Al(s)+O2(g)═Al2O3(s)△H=﹣1675.7KJ/mol
则 Al(s)的单质和FeO(s)反应的热化学方程式是 .