有X、Y、Z三种主族元素形成的3种离子X(n+1)+,Y m-,Z m+,已知m > n,X(n+1)+比Z m+多一个电子层,Z与Y同周期,则进行下列推断:
(1)X、Y、Z三种原子的原子半径由大到小的顺序是 > > 。
(2)X(n+1)+、Y m-、Z m+三种离子的半径由大到小的顺序是 > > 。
(3)三种元素最高价氧化物对应水化物碱性依次减弱,酸性依次增强的顺序是
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题:
(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为 。
(3)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①ΔH30(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是
。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
图1图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有
。
(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 | C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
(10分)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表重新分为五个区。在1-36号元素中
(1)在s区中,族序数最大的元素,其原子的价电子的电子云形状为。
(2)在d区中,人类使用最早,应用最广泛的元素的常见离子的电子排布式为, 。
(3)在ds区中,原子序数最大的元素,原子的价电子排布式为。
(4)在p区中,第2周期、ⅤA族元素原子价电子的轨道表示式为。
(10分)化学在生活中有很多的应用,如臭氧可用于空气净化、饮用水消毒、工业废物处理和作为漂白剂等,氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,具有较高的硬度且耐高温。
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。已知:反应生成3 mol Ag2O(s)时放出的热量为
反应生成4 mol Ag(s)时吸收的热量为62.2 kJ,试根据题给数据判断O3转化为O2是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)氮化硅()可由石英与焦炭在高温的氯气流中通过如下反应制得:
在VL的密闭容器中进行反应,实验数据如下表:
①实验l和实验2表明,________对反应速率有影响,对同一规律研究的实验还有一组是________(填实验序号)。本实验还研究了_______对反应速率的影响。。
②实验5中,t1________(填“>”、“<”或“=”)120,平衡时,二氧化硅的转化率为____________________。
(l1分)物质A-E都是中学化学中常见的物质,它们可以发生如下图所示的反应,其中E是蓝色溶液。
(1)在以上反应中(用序号填空),属于氧化还原反应的是____________,属于离子反应的是____________。
(2)写出反应③的离子方程式:____________________________________________。
(3)反应⑦的速率如上图,其原因可能是________________________________。
(4)从上述框图中选取电极材料和电解质溶液组成原电池,其中正极材料是________________________。负极反应为________________________________。
(10分)下表为元素周期表的一部分,所标的字母各代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)元素M在第________周期第________族。
(2)C的10电子氢化物的电子________,D的简单氢化物的空间结构为________________。
(3)试写出一种由上述3种元素组成的不含有金属元素的离子化台物____________(填化学式)。
(4)上述元素中非金属性最强的元素是_____________(填元素符号),元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质是_____________(填化学式)。
(5)写出G与I的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:____________________