将太阳能有效地转化为电能是化石燃料耗尽后解决世界能源问题的关键.有人提出以降冰片二烯为介质将太阳能转换为电能的方法:首先让降冰片二烯吸收太阳光转化为其同分异构体四环烷,而后四环烷在催化剂的作用下重新转化为降冰片二烯并放出热量,生成的降冰片二烯循环使用.
(1)降冰片二烯的键线式是,其分子式为________.
(2)写出降冰片二烯与H2发生加成反应的化学方程式:________________________________________________________________________.
(一)在温度和
下,卤素X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 |
K(t1) |
K(t2) |
F2+H2![]() |
1.8×1036 |
1.9×1032 |
Cl2+H2![]() |
9.7×1012 |
4.2×1011 |
Br2+H2![]() |
5.6×107 |
9.3×106 |
I2+H2![]() |
43 |
34 |
(1)已知t2>t1,生成HX的反应是反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)用电子式表示HCl的形成过程。
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是(用化学式表示)。
(4)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因是。
(二)下图表示一些晶体结构,它们分别是晶体干冰、金刚石、氯化铯、氯化钠某一种的某一部分。
(5)代表金刚石的是(选填字母);晶体中碳原子与C—C键数目之比是。
(6)上述B、C、D三种物质熔点由高到低的排列顺序为(用字母表示)。
(7)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛,NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiOFeO(填“<,>或=”)。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是;表示反应中和热ΔH="-" 57.3 kJ·mol-1的是。(填“ΔH1”、“ΔH2”和“ΔH3”等)
A.C(s)+1/2O2(g) = CO(g)ΔH1 |
B.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)ΔH2 |
C.C(s)+O2(g)= CO2(g)ΔH3 |
D.![]() ![]() ![]() |
E.NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l)ΔH5
F.2NaOH(aq)+H2SO4(aq) = Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH6
(2)在25℃、101kPa下,16.0g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.0kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。
(3)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量),下表是部分化学键的键能数据:
化学键 |
P—P |
P—O |
O==O |
P==O |
键能kJ/mol |
a |
360 |
500 |
434 |
已知白磷(P4)的燃烧热为2378kJ/mol,白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如上图所示,则上表中a=(保留到整数)。
研究NO2、SO2 等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)铜与浓硝酸反应生成NO2的化学反应方程式是。
(2)NO2可用水吸收,该反应的化学反应方程式是。
(3)工业上可将SO2通入浓的Fe2(SO4)3溶液中来治理污染得副产物绿矾和硫酸,写出该反应的离子方程式。
(4)利用反应6NO2 + 8NH37N2 + 12H2O也可处理NO2。当反应转移0.6mol电子时,则消耗的NH3在标准状况下的体积是L。
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=" -" 196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=" -" 113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的
ΔH=kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以物质的量之比1∶2置于恒容密闭容器中发生上述反应。
①下列能说明反应达到平衡状态的是()。
A.体系压强保持不变 | B.SO3和NO的体积比保持不变 |
C.混合气体颜色保持不变 | D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2 |
②测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量之比为1∶11,该反应的平衡常数K =(保留1位小数)。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A、B属于同一短周期元素且相邻,A元素所形成的化合物种类最多,C、D、E、F是位于同一周期的金属元素,基态C、F原子的价电子层中未成对电子均为1个,且C、F原子的电子数相差为10,基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2,且原子序数相差为2。
(1)六种元素中第一电离能最小的是(填元素符号,下同),电负性最大的是。
(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4[D(AB)6],易溶于水,广泛用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式,1 mol AB-中含有π键的数目为,黄血盐晶体中各种微粒间的作用力不涉及(填序号)。
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.金属键
e.氢键
f.分子间的作用力
(3)E2+的价层电子排布图为,很多不饱和有机物在E催化下可与H2发生加成反应:如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有(填物质序号),HCHO分子的立体结构为形,它加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明加成产物是何物质)。
(4)金属C、F晶体的晶胞结构如图(请先判断对应的图),C、F两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为。金属C的晶胞中,若设该晶胞的密度为a g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,C原子的摩尔质量为M,则表示C原子半径的计算式为。
(15分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5,该反应不能彻底。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5时,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。
(2)一定条件下,反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行a、b、c三组实验,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,用α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为。由此计算实验c中 AX3的平衡转化率:αc为。若在实验a中再加入0.1mol AX5,再次达平衡后AX3的平衡转化率将。(填“增大、减小或不变”)
②下列不能说明反应达到平衡状态的是。
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
B.混合气体密度保持不变 |
C.体系中X2的体积分数保持不变 |
D.每消耗1 mol AX3的同时消耗1 mol AX5 |
③计算实验a从反应开始至到达平衡v(AX5)化学反应速率为mol/(L·min)。(保留2位有效数字)
④图中3组实验从反应开始至到达平衡时的化学反应速率v(AX5)由大到小的次序为(填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件是:b 、c 。该反应在实验a和实验c中的化学平衡常数的大小关系是KaKc(填“>、< 或 =”),其中Kc=(注意标明单位,且保留小数点后1位)。