A-I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出)。已知H为主族元素的固态氧化物,F是红褐色难溶于水的沉淀,且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在元素周期表中位置
(2)写出C、H物质的化学式:C ; H
(3)写出反应①、⑥的化学方程式和③、⑦的离子方程式:
反应①:________________________________
反应⑥:________________________________
反应③:________________________________
反应⑦:________________________________
(4)反应⑥过程中的现象是 。
(17分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
H=-92.2kJ·mol-1。在一定条件下反应时,当电子转移3mol时,放出的热量为 。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH3的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知:
①温度T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氦气,氮气的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②T2温度时,在1L的密闭容器中加入2.1mol N2、l.5molH2,经10min达到平衡,则v(NH3)= 。达到平衡后,如果再向该容器内通入N2、H2、NH3各0.4mol,则V正 V逆(填“>”或“<” 或“=”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)H2O(1)+CO(NH2)2(1) △H,
在一定压强下测得如下数据:
①该反应破坏旧化学键吸收的能量 形成新化学键放出的能量,表中数据a d,b f(均选填“>”、“=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理 。
【有机化学基础】迷迭香酸(F)的结构简式为:
它是存在于许多植物中的一种多酚,具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效,以A为原料合成F的路线如下(已知苯环上的羟基很难直接与羧酸发生酯化反应):
根据题意回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ;
反应②的化学方程式为 。
(2)反应③反应类型为 ,选用的试剂为 。
(3)D与E生成F的反应类型为 ,1molF分别与足量的溴水、氢气、NaOH溶液反应,最多可消耗Br2 mol,H2 mol, NaOH mol。
(4)E在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是 。
【物质结构与性质】决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)N、O、S、Mg、Al五种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
(2)乙醛(CH3-)分子碳原子的杂化方式为 用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角 120o(填“>”“<”或“=”)。
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。则KCl、CaO、MgO、I2四种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。
(4)设MgO晶胞的边长为acm,则MgO的密度是 g·cm-3(只要求列算式。阿伏加德罗常数为NA)。
(5)某配合物的分子结构如图b所示,其分子内含有 (填字母)。
A.离子键 |
B.共价键 |
C.金属键 |
D.配位键 |
E.氢键
F.键
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),
H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是 (填字母编号)。
A.升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,平衡向右移动 |
B.缩小容器容积,平衡右移,![]() |
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,化学平衡常数增大 |
D.当气体平均摩尔质量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与镍反应会造成镍催化剂中毒。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:C(s)+O2(g)=CO(g)
H=-Q1 kJ
mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g)H=-Q2 kJ
mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-Q3 kJ
mol-1
则SO2与CO反应生成S的热化学方程式为: 。
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(3)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是 (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(4)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,石墨II的电极反应式为 。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上转移电子 mol。
【物质结构与性质】一定条件下,Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色沉淀A。
(1)基态Ni2+核外电子排布式为 。
(2)丁二酮肟组成元素中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为 、电负性由大到小的顺序为 。丁二酮肟分子中C原子轨道的杂化类型是 、N原子轨道的杂化类型是 。
(3)元素Ni的一种碲(Te)化物晶体的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为 。
(4)Ni(CO)4是一种无色液体,沸点为42.1℃,熔点为-19.3℃。Ni(CO)4晶体熔化时克服的作用是 。请写出一种由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式 。