(15分)
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某
些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃,p k Pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是: ______。
(2)上述流程中,工业上分离H2、CO2合理的方法是___________。
A.混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸 |
B.混合气加压冷却,使CO2液化 |
C.混合气用氨水洗涤 |
D.混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体, |
(3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行___________,目的是________________________________________;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法: 。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。
(14分)X、Y、Z、D、E、W是原子序数依次递增的短周期主族元素。
(1)Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生化合反应生成一种盐,该反应的化学方程式为________________________________;Y与氢原子按个数比1:2形成的含18个电子的化合物的电子式为________________。
(2)X、E同主族,纯净的单质E可用于制太阳能电池,则X在周期表中的位置是________________;X与E作电极,同NaOH溶液可构成原电池,则该电池负极的电极反应式为:______________。
(3)常温常压下,W的单质为气体,且常用于自来水的消毒,W的一种氧化物W2O是酸性氧化物,W2O与水反应的方程式为________________________________,W2O的结构式为_____________。
(4)Z、D、E、W同周期,D的简单离子半径是同周期简单离子中半径最小的, D的单质与Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________。
(5)(XY)2与W2性质相似,则(XY)2分子中含有的化学键有_____________________(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”);(XY)2的制备原理同实验室制取W2类似,在酸性条件下用MnO2氧化对应的阴离子得到。写出制取(XY)2的离子方程式________________________________。
(9分)元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po)的部分知识如下表所示,
元素 |
8O |
16S |
34Se |
52Te |
单质熔点(℃) |
-218.4 |
113 |
450 |
|
单质沸点(℃) |
-183 |
444.6 |
685 |
1390 |
元素主要化合价 |
-2 |
-2,+4,+6 |
-2,+4,+6 |
|
原子半径 |
逐渐增大 |
|||
单质与H2反应情况 |
点燃时易化合 |
加热化合 |
加热难化合 |
不能直接化合 |
请总结表中知识规律,并依据元素周期律回答下列问题:
(1)单质硒的熔点范围可能是________________。
(2)元素碲的主要化合价可能有________________。
(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________________(用化学式表示)。
(4)氢硒酸有较强的__________(填“氧化性”或“还原性”),因此露置在空气中长期保存易变质,其可能发生反应的化学方程式为_________________________________。
(5)下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族元素中某一元素的单质,纵坐标为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(能量变化>0表示放热,能量变化<0表示吸热)。则:b代表________________, d代表(均写单质名称)。
(6分)中学化学常见的物质A、B、C、D、E、X有如图所示转化关系。已知A、D是单质,B为氧化物,反应①在高温下发生。
(1)若A、D、X为非金属单质,E是常见的温室气体,则A为____________,X为___________(用化学式填空)。
(2)若A为金属单质,D为非金属单质,X为盐酸,则反应①的化学方程式为________________;反应②的离子方程式________________________________。
(7分)(1)某温度下,2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示,则
①此反应的化学方程式为________________;
②0~10s内,用Z表示的化学反应速率为________________;
③X的转化率为________________;
(2)恒温恒容时,某密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),下列描述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是________________。
①C(s)的浓度不再改变②CO2的体积分数不再改变
③气体的质量不再改变④气体的密度不再改变
⑤单位时间内消耗1molCO2,同时生成2molCO
⑥n(CO2):n(CO)=1:2⑦v正(CO2)=2v逆(CO)
(8分)根据下列提供的一组物质回答下列问题:
HCl、NH4Cl、N2、NaOH、CaCl2、Cl2、NaF、CO2
(1)只含有离子键的离子化合物有_____________________(填化学式,下同),属于共价化合物的有_______________________________________________。
(2)既含有离子键,又含有极性键的物质有____________________________。
(3)含有非极性键的物质有________________。