【化学—选修5:物质结构与性质】
现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍;C元素原子的L电子层中只有两对成对电子;D元素与E元素在同周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且D元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:
⑴A、B、C三种元素的名称分别为 、 、 。
⑵用元素符号表示A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的排序为 。
⑶E元素基态原子的核外电子排布式为 。
⑷A元素与氢元素能形成种类繁多的化合物,其中只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子的VSEPR空间构型为 ;其中只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物的结构式为 ;其中同时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式为 。
⑸A元素的一种单质的晶体结构如图甲所示,D元素的一种单质的晶体结构如图乙所示。
图甲中A原子的配位数与图乙中D原子的配位数之比为 。
依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________________。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
I. 一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)∶CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g).
根据题意和所给图象完成下列各题:反应达到平衡时,平衡常数表达式K=,
(2)升高温度,K值(填“增大”“减小”或“不变”).
II. 可逆反应:aA(g)+ bB(g)
cC(g)+ dD(g);根据图回答:
(1)压强 P1比P2(填大或小);(2)(a +b)比(c +d)(填大或小);
(3)温度t1℃比t2℃(填高或低);(4)正反应为反应。
向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图一所示.图二为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件.已知t3~t4阶段使用了催化剂;图一中t0~t1阶段c(B)未画出.
(1)若t1=15 min,则t0~t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=_______________.
(2)t4~t5阶段改变的条件为_______________,B的起始物质的量为_______________.
各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
| t1~t2 |
t2~t3 |
t3~t4 |
t4~t5 |
t5~t6 |
| K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
K5 |
则K1=_______________ (保留两位小数),K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为____ (用“>”、“<”或“=”连接).
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是。
A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0;
C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0。
(2)该反应平衡常数K的表达式为。
(3)温度降低,平衡常数K(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时问变化如下图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)___:mol·L-1·min-1。
(5)下列措施中能使(4)中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有。
A.升高温度;
B.加入催化剂;
C.将H2O(g)从体系中分离;
D.再充入1molCO2和3molH2;
E.充入He(g),使体系总压强增大。
常温下,有四种溶液:
| ① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
| 0.001mol·L-1 CH3COOH溶液 |
pH=10 NaOH溶液 |
0.001mol·L-1 NaOH溶液 |
pH=4 CH3COOH溶液 |
pH=4 NH4Cl溶液 |
回答下列问题:
(1)①稀释到原来的10倍后的溶液pH④溶液的pH。 (填“>”或“=”或“<”等,下同)。
(2)④和⑤两溶液中水电离出的c(H+):④⑤。
(3)①与③混合,若溶液pH=7,则两溶液体积关系为V(NaOH) ______V(CH3COOH)。
(4)②与④等体积混合,则溶液pH7,其所得溶液中的溶质组成可能为:。