(每空2分,共14分)A、B、C、D、E、F六种中学化学中常见的物质,有如图转化关系,则:
(1)若A、C、E皆为氧化物,且E为有毒气体,B、D、F皆为非金属单质,且D为气体。则A的结构简式为 ,单质F的晶体类型为 ,1molC中含有 个共价键。
(2)若A、C、E皆为氢化物,三者皆为极性分子,其中C的相对分子质量最小;D、E、F皆为氧化物,其中D、F为有毒气体,F遇空气变为红棕色则。
①A、C、E沸点由高到低的顺序为 ,(填化学式);A、C、E三种气态氢化物稳定性最强的是 (填化学式)。
②B跟C反应生成E和F的化学方程式为 。
③A跟D常温下反应可生成一种单质,化学方程式为 。
在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率可分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,且有如下关系:v(B)=3v(A),v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),则该反应的化学方程式为:.
反应过程的能量变化如图所示。已知1
氧化为1
的
.请回答下列问题:
(1)图中
点表示。
的大小对该反应的反应热有无影响。该反应通常用
作催化剂,加
会使图中
点升高还是降低,理由是;
(2)图中
=
;
(3)
的催化循环机理可能为:
氧化
时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式
,。
卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)基态溴原子的简化电子排布式为________。
(2)卤素互化物如BrI、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、BrI、ICl沸点由高到低的顺序为_________。
(3)多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,A的化学式为。
(4)I3+(可看成II2+)属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为。
(5)气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2,这是由于。
(6)①HClO4、②HIO4、③H5IO6 [可写成(HO)5IO] 的酸性由强到弱的顺序为(填序号)。
据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳,利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃,以作为汽油的替代品。研究发现,如果使用铁作催化剂,二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷,其余的短链烃可以被用来提炼燃料。
(1)为延缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应,其原子利用率达100%的是。
(a)CO2 +CaO CaCO3(b)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(c)2Mg+CO22MgO+C
(d)
(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是。
(a)用太阳能光解海水制氢(b)利用天然气与水高温催化制氢
(c)利用活泼金属与海水反应制氢(d)利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
(3)所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO2与H2合成汽油(平均组成设为C8H18)反应的化学方程式为:。
(4)某文献报道:在300℃、30MPa,以Fe、CoCl2作催化剂条件下,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷, n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:。
②据问题①,今有标准状况下的CO2448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H2的物质的量为y,则y=(用x表示)。
对碳及其氧化物的化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料,消除碳氧化物对环境的负面影响。请回答下列问题:
(1) 25℃时,石墨和CO的燃烧热分别为:393.5kJ/mol、283.0kJ/mol。请写出石墨不完全燃烧时的热化学方程式;
(2)25℃时,反应2CO2 (g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数K=2.96×10-92。在一个体积可变的密闭容器(起始时的容器体积为1L)中充入一定量的CO2、CO、O2混合气体,要使容器中的反应开始时向CO2分解的方向移动,则起始时充入的三种气体的物质的量应满足的关系是。当该反应在25℃时达到平衡后,其它条件不变时,升高温度或增加容器的压强,均能使该平衡发生移动,请在下列坐标中作出该反应的平衡常数K随温度(T)、压强(P)变化而变化的示意图:
(3) 1600℃时,反应2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的平衡常数K=1×108。经测定,汽车尾气中CO和CO2气体的浓度分别为4.0×10-5mol/L和4.0×10-4mol/L。若在汽车的排气管上增加一个1600℃的补燃器并不断补充O2使其浓度始终保持为4.0×10-4mol/L。则CO的补燃转化率为;
(4)以CO和O2为电极燃料,以熔融K2CO3为电解质组成燃料电池,请写出该电池的负极反应方程式。