下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
原子半径(10-10m) |
1、02 |
2、27 |
0、74 |
1、43 |
0、77 |
1、10 |
0、99 |
1、86 |
0、75 |
1、17 |
最高价态 |
+6 |
+1 |
— |
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+4 |
最低价态 |
-2 |
— |
-2 |
— |
-4 |
-3 |
-1 |
— |
-3 |
-4 |
试回答下列问题:
(1)已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是: 。(写元素符号)。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式是 。
(2)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成 个σ键, 个π键。
(3)短周期某主族元素K的电离能情况如图(A)所示。则K元素位于周期表的第 族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。
②不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b,你认为正确的是 ,理由是 。
下面是某同学研究氯气性质过程中的一个片断。请你帮助他完成部分实验并补全实验记录。
[观察]氯气的颜色、状态:色状态;闻氯气的气味:气味。
[预测]氯气是一种非金属单质,它可能具有性质有。
从元素化合价的角度分析,它可能具有性质有。
[实验探究]
[实验结论]
(1)通过比较氯气和曾经学习过的氧气等非金属单质的性质,可推知氯气的化学性,能与反应。
(2)在上述过程中,该同学都用到了哪些研究物质性质的方法?
。
(3)说明闻气体气味的方法。。
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。则该条件下反应的平衡常数K=,SO2的平衡转化率=。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(填字母)
A.升高温度 | B.降低温度 | C.增大压强 |
D.减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气 |
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。
微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如右图所示。
已知石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2+24H+
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时,质子移向电源的极,铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式。
⑶ 化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是(填序号)。
序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
污水类型 |
生活污水 |
印染 |
电镀 |
造纸 |
硫酸工业废水 |
COD值(mg/L) |
520 |
870 |
20 |
960 |
120 |
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:+4H++3e-=NO+2H2O 。已知Cu2O能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式:______________。
(2)反应中硝酸体现了________、_________的性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是___________mol。
(4)若1 molCu2O与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是___________。
(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) ,△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是。
(2) 500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入nmolN2、3nmolH2,反应达平衡后测得平衡常数为K1,此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1=。若温度为400℃,平衡常数为K2,则K1K2(填“<”、“=”或“>” )
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H kJ·mol-1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l);△H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)=CO2(g) ;△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l); △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l); △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式。
② CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H=kJ/mol