有50mLNaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后取此溶液稀释.后向溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标况)与所加入的盐酸的体积之间的如下图所示:
试分析NaOH在吸收CO2气体后,在甲所得溶液中存在的溶质是 ,其物质的量之比是 , 产生的CO2气体体积(标况)是 . 在乙所得溶液中存在的溶质是 ,其物质的量之比是 , 产生的CO2气体体积(标况)是 。
A、D、E、X、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素。其中X原子最外层电子数是内层电子总数的3倍;X、Y同族;A与X、Y既不同族也不同周期;D元素的某种同位素原子在考古方面有重要应用。
(1)Y的离子结构示意图为。
(2)钠、A和X三种元素组成的化合物,其所含的化学键类型有。
(3)甲由A、E两种元素组成,分子中含有18个电子,只存在共价单键。常温下甲是一种无色液体。
①甲是一种二元弱碱,写出其一级电离方程式:。
②甲在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu2O,已知每1mol甲参加反应有 4 mol电子转移,该反应的化学方程式为:。
(4)处理含DX、YX2烟道气污染的一种方法,是在催化剂作用下使两者反应,产物之一为单质Y。已知反应生成1 g Y固体单质时放出8.4 kJ热量,此反应的热化学方程式为。
(5)将0.050 mol YX2(g)和0.030 mol X2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应:
X2(g) +2YX 2(g)2YX3(g)在一定条件下达到平衡。
①若其他条件不变,增大体系的压强,平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②平衡时测得c(X2)=0.010 mol·Lˉ1。该条件下反应的平衡常数K=,YX2的平衡转化率为。
碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l);△H1= —1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H2= —566kJ/mol
则反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=。
(2)①将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是:。
②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-→H2↑
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,反应的化学方程式为。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
H2O |
CO |
CO2 |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
1 |
①实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为。
②该反应的正反应为(填“吸”或“放”)热反应。
(4)将2.4g碳(碳的相对原子质量为12)在足量氧气中燃烧,所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中,完全吸收后,溶液中的溶质的化学式是;溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为:。
化合物B是生活中一种常见的有机物,制取E和F的转化关系如下图所示。已知C能使溴水褪色,F有果香味。
(1)指出反应类型:①;③。
(2)C的分子式为:。
(3)写出②转化的化学方程式:②。
(4)F有多种同分异构体,写出其中两种的结构简式、。
现有部分前四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 |
A |
原子的电子排布图为![]() |
B |
常温下单质为双原子分子,原子间形成三对共用电子对 |
C |
原子的s轨道电子数等于p轨道电子数,元素的最低负价为-2价 |
D |
二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构 |
E |
原子序数是D两倍, |
根据以上情况,回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为;
(2)B的氢化物的分子空间构型是,该氢化物的等电子体是;
(3)E的价电子排布式是,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界,ECl3形成的配合物的化学式为;
(4)AC2在高温高压下所形成的晶胞如右图所示。该晶体的类型属于(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中A原子的杂化形式为;
(5)D 的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构
的知识解释发光的原因:。
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193 kJ·mol-1。
计算:N2分子中“π”键的键能约为;
结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性。
(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:
其中清除室、分解室发生的反应如下:
清除室:NO + NO2 = N2O3 N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O
分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4 + 4NO2
回答下列问题:
Ⅰ.①和②分别为(写化学式)、;
Ⅱ.氧化室发生的反应是;
(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3—形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是,与同一个N3-相连的M+有个。
(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过
程如下:
其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。
Ⅰ.写出反应①的化学方程式。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为。
Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)