下表是Na、Mg、Si、S、Br五种元素的单质的沸点,其中b、e均是热和电的良导体。
| 单质 |
a |
b |
c |
d |
e |
| 沸点(℃) |
58.8 |
882.9 |
444.7 |
2 355 |
1 107 |
(1) a的元素在元素周期表中的位置为________。
(2) 写出d的元素原子的电子式________;其最高价氧化物形成的晶体为________晶体(填类型),溶于强碱的离子方程式为________________________________________。
(3) c与氢形成的分子X的空间构型为________;写出X的水溶液与足量b元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式___________________________________。
(4) 上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是________(填离子符号),最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填分子式),e元素与N元素形成化合物的电子式为____________________________。
(5) b元素与氯元素形成的化合物Y的晶体中,1个晶胞内含有的基本微粒及个数是________。
在一定温度下,向一个容积不变的密闭容器中加入 2 molA 和 2 molB ,发生反应:2A(g) + B(g)
3C( g) ΔH=-a kJ/mol(a>0),达到平衡时放出的热量为 bkJ,B的体积分数为ω1%。试回答:
(1)该反应平衡常数K表达式为________________________。 a与b的关系是ab(填“>”、“<”、“=”)。
(2)若升高温度,平衡常数K__________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),达到平衡时B的体积分数_________。
(3)下列说法中能表明该反应已达到平衡状态的是_________。
| A.温度和体积一定时,容器内压强不再变化 |
| B.温度和体积一定时,某一物质浓度不再变化 |
| C.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
| D.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 |
(4)若向上述平衡体系中再充入1 molB 和3 molC,在相同条件下达到平衡时B的体积分数为ω2 %,则ω1% ω2 % (填“>”、“ =”或“<”),理由是。
(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下:
试回答下列问题
(1)操作①搅拌的目的是:。
(2)操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为: _______________________。
(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_________。(计算结果保留一位小数)
(5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为。
(9分) 已知在同一碳原子上连有两个羟基的化合物是极不稳定的,它会自动脱去一分子水生成含有羰基的化合物。化合物A为苯的同系物,aLA的蒸汽完全燃烧消耗相同状况下O29aL。关于A的一系列转化关系如图所示。
其中C能发生银镜反应,并且C在浓碱条件下可以发生自身氧化还原反应生成E和F。回答有关问题
(1)反应①②③④⑤中,不属于取代反应的有___________________(填序号)。
(2)B是反应①的产物之一,写出反应①的其他可能产物中摩尔质量为195.5g/mol的结构简式__________________。
(3)写出反应④的化学方程式_____________________________________。
(4)G属于芳香酸苯酚酯类的同分异构体有______种,写出其中任意一种的结构简式____________。
(10分)2007年诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔建立了合成氨反应机制。T=673K时,各步反应的能量变化如图所示,图中的能量单位为kJ·mol-1(注:图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。请回答下列问题:
(1)合成氨反应的机理为
①
②N2
N2吸
2N
2N吸
③N吸+H吸
NH吸
④NH吸+H吸
NH2吸
⑤NH2吸+H吸
NH3吸
NH3
(2)T=673K,合成氨反应的热化学方程式为。
(3)液氨和水颇为相像,它能溶解多种无机及有机分子,其电离方程式可表示为2NH3
+
(某温度下其离子积常数为10-30)。液氨中的pNH4与水中的pH相似,则该温度下液氨的pNH4=_________________。
(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物。它易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式_________________。
(8分)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2L的密闭容器中,充入2mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。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) 为:
________________________
(5)下列措施中能使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。