(12分)150 ℃时,向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动,整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4 L N2和H2的混合气体,在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计),反应后恢复到原温度。平衡后容器体积变为3.4 L,容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。
(1)反应前混合气体中V(N2):V(H2)=____________;反应达平衡后V(NH3)=____________L;该反应中N2转化率为____________。
(2)向平衡后的容器中充入0.2 mol的NH3,一段时间后反应再次达到平衡,恢复到150 ℃时测得此过程中从外界吸收了6.44 kJ的热量。
①充入NH3时,混合气体的密度将____________,在达到平衡的过程中,混合气体的密度将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将____________5(填“>”、“<”或“=”)。
②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡____________。
A.容器不再与外界发生热交换 |
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
C.当V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2时 |
D.当容器的体积不再发生变化时 |
③写出该反应的热化学方程式:__________________________________。
(6分) 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
M层上有2对成对电子 |
X |
最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y |
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z |
元素最高正价是+7价 |
(1)元素T的原子最外层共有种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代,该同位素含有8个中子,这种同位素的符号是。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH4+ ,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是_____。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(8分)随着科学技术的发展,阿佛加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将NaCl固体研细、干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中。
②用滴定管向A仪器中加苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,计算出NaCl固体的体积为V cm3。
(1)步骤①中仪器A最好使用(填序号)。
A.量筒 | B.烧杯 | C.容量瓶 | D.试管 |
(2)步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管,理由是。
(3)能否用水代替苯,理由是。
(4)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+、Cl—间的距离为a cm,则用上述方法测得的阿佛加德常数NA的表达式为。
根据图回答问题:
(1)A图是某离子化合物的晶胞(组成晶体的一个最小重复单位),阳离子位于中间,阴离子位于8个顶点,该化合物中阳、阴离子的个数比是 。
(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞,通过想像与推理,可确定一个NaCl晶胞中含Na+和Cl-的配位数分别为 、 。
(3)钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构,若Ca、Ti、O结构如C图所示的晶体,其化学式为 。
(4)石墨晶体结构如D图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为 ,C-C键个数为 。
(5)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,如E图所示。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个原子。试观察E图,推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、B-B键的个数依次为 、 、 。
(12分)有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请用化学符号回答下列问题:
(1)A是________,B是________,C是________,D是________,E是_________。
(2)C、D、E四种元素的简单离子按半径由小到大的顺序为(用离子符号表示)_____________。
(3)元素B与D的电负性的大小关系是______,C与E的第一电离能的大小关系是____。(填>、<、=,用元素符号表示)
(4)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________。
(5)写出A和B按原子个数比1 : 1形成的化合物的电子式。
(6)用电子式表示D和E形成离子化合物的形成过程。
(1)氢氧化铝[Al(OH)3]是一种治疗胃酸(含盐酸)过多的药物,请用化学方程式表示该反应的原理:______________________________________。
(2)为了减少煤燃烧产生的SO2对大气造成的污染,可向煤中加入适量石灰石。石灰石与煤燃烧时产生的SO2及空气中的O2反应,生成CaSO4和CO2,写出该反应的化学方程式:_____________________。