原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ;
(2)已知YZ2+与XQ2互为等电子体,则1 mol YZ2+中含有π键数目为_______;
(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多,其原因是 ;
(4)X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4,常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为 ;
(5)E原子的核外电子排布式为 ;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为 。
利用太阳能分解水生成的氢气,在催化剂作用下氢气与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是kJ。
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为。
(3) 在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,反应式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃):
①可逆反应的平衡常数表达式K=
②下列说法正确的是
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇 的平均速率为v(CH3OH)= ![]() |
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 |
C.该反应为放热反应 |
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时![]() |
③在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为;
(4) 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,总反应式为
2CH3OH + 3O2=2CO2+4H2O,则正极的反应式为;
负极的反应式为。[来
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 |
电离平衡常数(25℃) |
NH3·H2O |
Kb=1.77×10-5 |
HCN |
Ka=4.93×10-10 |
CH3COOH |
Ka=1.76×10-5 |
H2CO3 |
Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11 |
(1)25℃时,pH=11的NaCN溶液中水电离出的c(OH-)____________mol/L。
(2)25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为________。
(3)NH4Cl溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈_______性,0.1mol/LNH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_________(填化学式)。
(4)25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,混合溶液中各种离子浓度大小_________。
(5)向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式______________。
(1) 在一定温度下,测得0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的PH为3.0。则CH3COOH在水中的电离为,此温度CH3COOH的电离平衡常数为。
(2) 在25℃时,Kw=1.0×10-14,测得0.1 mol·L-1 Na2A溶液的pH=7。则H2A在水溶液中的电离方程式为,该温度下,将0.01 mol·L-1 H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=。
(3) 已知HCN(aq)+NaOH(aq)=NaCN(aq)+ H2O(l) ΔH=-12.1 kJ·mol-1;
HCl(aq) +NaOH(aq)=NaCl(aq) + H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
则在水溶液中HCNH++CN-电离的ΔH为kJ·mol-1
某不锈钢(主要成分为Fe)样品中含有铝、铜等(其它成分忽略),为了测定该合金中铁的含量,有人设计如下工艺流程:
(1)滤液C中溶质含有_ _(写化学式);
(2)如何验证滤液A中含Fe2+,而不含Fe3+_________。
(3)对所得Fe2O3固体称量得质量为b g,计算该样品中铁元素质量分数的表达式为(用含a、b的式子表示)_____。
向10mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液中加入足量的氯化钡溶液,生成沉淀的质量为6.27g,向所得沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀质量减少到2.33g,并放出气体,试计算:
(1)原混合物中Na2SO4的物质的量浓度为mol∙L-1;
(2)在标准状况下产生气体的体积为L。