氮是大气中含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用,减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题:
(1)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol N-N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式: 。
(2)据报道,NH3可直接用作车用燃料电池,写出该电池的负极反应式: 。
(3)在T1℃时,将5 mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO2的体积分数为50%。
①求该反应的平衡常数K= (数字代入式子即可),上述平衡体系中O2的体积分数为__________。
②用O2表示从0~5 min内该反应的平均速率υ(O2)= 。
③将上述平衡体系的温度降至T2℃,密闭容器内减小的物理量有 。
A.压强 B.密度 C.反应速率 D.N2O5的浓度
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的变化正确的是__________。
A.都引起a减小 B.都引起a增大 C.充入NO2引起a减小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a减小
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O ;
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:
(2)反应中硝酸体现了、性质。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是mol。
(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:
(5)KMnO4在酸性溶液中发生还原反应的反应式:
写出下列反应的离子方程式
(1)向溴化亚铁溶液中加入足量氯水:
____________________________________________________,
(2)向FeCl3溶液中加入过量的硫化钠:
____________________________________________________,
(3)向硫酸铝KAl(SO4) 2溶液中加入Ba(OH)2 使沉淀的质量最大:
____________________________________________________,
(4)向CuSO4溶液中加入金属钠:
____________________________________________________,
(5)向NaHCO3溶液中滴入少量的氢氧化钙溶液:
____________________________________________________,
(6)向CuSO4溶液中通入硫化氢:
____________________________________________________。
从某些植物树叶提取的挥发油中含有下列主要成分:
(1)有关A、B、C三种物质的说法正确的是(填序号)
a.均能发生加聚反应 b.只有B能与FeCl3发生显色反应
c.均不能与碳酸钠溶液反应 d.只有C能发生银镜反应
(2)A中苯环上的一卤代物的同分异构体的数目为。
(3)0.5molB与足量的溴水充分反应,消耗mol单质溴。
(4)已知:有机物C9H8O发生如下反应:
则C9H8O的结构简式为。
(5)写出A与B在一定条件下相互反应,生成高分子化合物的化学方程式:
。
工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_____________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)+ CO(g)CH3OH(g) ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2(g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)= _________;该时间内反应速率v(CH3OH)= __________。
元素周期表反映了元素性质的周期性变化规律。请根据短周期元素在周期表中的位置、结构和相关性质,回答下列问题:
(1)第VIA族元素形成的氢化物中沸点最高的是____________(用分子式表示),原因是____________________,该分子的空间构型为______________。
(2)第二周期元素中,除Be、B、Ne三种元素外,其他元素的氢化物沸点如表1所示,其中E的化学式为;第三周期元素单质的熔点(℃)变化如图a所示,其中h的元素符号为。(表1)
氢化物 |
A |
B |
HF |
D |
E |
沸点/℃ |
1317 |
100 |
19.5 |
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(3)第二、第三周期的某些元素能形成单质甲和化合物乙,它们具有图b所示的结构单元,甲和乙的晶体类型相同,甲的某种同素异形体与乙在高温时能发生置换反应生成h的单质和CO。若该反应生成的h的单质含有1 mol共价键,则参加反应的乙的质量为_______________g。
(4)碳元素的某种单质具有平面层状结构,该单质的名称为__________;同一层中的原子构成许多的正六边形,单质与熔融的钾相互作用,形成某种青铜色的物质(其中的元素钾用“●”表示),原子分布如图c所示,该物质的化学式为。