在T℃时,向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g) aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0);该反应达到平衡后,放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小。
请回答下列问题:
(1)化学计量数a的值为________。
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是________(填序号)。
a.容器内压强一定
b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定
d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是________kJ。
(4)维持T℃温度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2 mol X和1 mol Y,发生题给反应并达到平衡,则________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M________N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示:
温度/℃ |
200 |
250 |
300 |
350 |
平衡常数K |
9.94 |
5.2 |
1 |
0.5 |
若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反应并达到平衡,X的平衡转化率为50%,则该温度为________℃。
(6)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入4 mol X和6 mol Y,反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%,则反应中放出的热量为________kJ。
(每空2分,共10分)A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,五种元素核电荷总数为42,B、C同周期,A、D同主族。A、B能形成两种液态化合物甲和乙,原子个数比分别为2∶1和1∶1。根据以上信息回答下列问题:
⑴甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质的电子式是,C元素在周期表中的位置是。
⑵C和D的离子中,半径较小的是(填离子符号)。
⑶将D的单质投入甲中,待D消失后再向上述溶液中加入E的单质,此时发生反应的化学方程式是______________________________________________________。
⑷C、D、E可组成离子化合物DxEC6,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如下图所示,阳离子D+(用○表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部;阴离子EC6x-(用●表示)位于该正方体的顶点和面心。该化合物的化学式是。
(每空2分,共12分)推断下列化合物的化学式:
⑴X、Y两元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2是离子化合物,其化学式是;若XY2是共价化合物其化学式是。
⑵第三周期内,X、Y两元素的原子序数之差为4,它们组成的XY型化合物,其化学式为。
⑶1mol某物质含有不同周期三种元素的原子各1mol,其质子总数为20mol,该物质的化学式为。
⑷某非金属X的最高正价为+m,它的最高价氧化物对应的水化物中有b个氧原子,则这种酸的化学式是。
⑸X元素的最高正价和负价绝对值之差为6,Y元素和X元素原子的次外电子层上都有8个电子,X和Y形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的离子,则该化合物是。
(每空2分,共14分)根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图为:__________。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:_____________。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布是4s24p4,该元素的名称是_________。
(4)根据VSEPR模型,H3O+的分子立体结构为:,SO2的立体结构为:。
(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为;若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同,则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为。
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置(图3)。
(1)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:________________________________,D:____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为
B:________________________________,D:____________________________。
(2)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)______________________________。
(3)装置E中用MnO2和浓盐酸反应制得Cl2,若反应生成的Cl2体积为2.24L(标准状况),则被氧化的HCl为mol。
(4)实验结束后,有同学认为装置C中可能含有SO32-、SO42-、Cl-、OH-等阴离子,请填写检验其中SO42-和SO32-的实验报告。
限选试剂:2 mol·L-1 HCl;1 mol·L-1 H2SO4;l mol·L-1 BaCl2;l mol·L-1MgCl2
1 mol·L-1 HNO3;0.1 mol·L-1 AgNO3;新制饱和氯水。
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤① |
取少量待测液于试管中,滴入 至过量 |
,证明待测液中含SO32-。 |
步骤② |
在步骤①的溶液中滴入少量 |
, 证明待测液中含SO42-。 |
某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化关系曲线如图(2)所示。
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为。
(2)反应开始至5min,Z的平均反应速率为;
(3)反应开始至5min ,正反应速率逐渐;逆反应速率逐渐, 5min后Z的物质的量不再改变,原因是下列的;
A.正逆反应都停止了
B.正反应速率为零
C.正逆反应速率相等,反应达到平衡状态
D.逆反应速率为零
(4)下列措施能使正反应速率增大的是
A.升高温度 B.降低温度
C.增大Y的浓度 D.减少Z的浓度