下面是C60、金刚石和二氧化碳的分子模型。
请回答下列问题:
(1)硅与碳同主族,写出硅原子基态时的核外电子排布式:_________________
(2)从晶体类型来看,C60属于_________晶体。
(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构,分析二氧化硅的空间网状结构中,Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是__________________________;晶体硅中硅原子与共价键的个数比为
(4)图丙是二氧化碳的晶胞模型,图中显示出的二氧化碳分子数为14个。实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子,二氧化碳分子中键与
键的个数比为 。
(5)有机化合物中碳原子的成键方式有多种,这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷分子中2号碳原子的杂化方式是_______,丙烯分子中2号碳原子的杂化方式是_______,丙烯分子中最多有 个原子共平面。
(每空2分,共10分)选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A 萃取分液法 B 加热分解 C 结晶法 D 分液法 E 蒸馏法 F 过滤法
(1) 分离饱和食盐水和沙子的混合物;
(2) 将溴水中的溴与水分离;
(3) 分离水和汽油;
(4) 分离四氯化碳(沸点为76.75°C)和甲苯(沸点为110.6°C),已知四氯化碳和甲苯互溶);
(5) 分离水和氯化钠。
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为 。;在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的
(填“<”“>”或“=”)0。
(2)利用工业废水中的CO2可制取甲醇,其反应为。
①已知下列反应的能量变化如图所示:
由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为 。
②为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,从反应开始到平衡, .
(3)工业上可利用甲醇部分氧化法制取氢气。在一定温度下以为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图2所示。在制备H2时最好控制
= 。
(1)在一容积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1,850℃时,此反应的平衡常数为 ,CO的转化率为 。
(2)℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
t/min |
c(CO)/mol·L-1 |
c(H2O)/mol·L-1 |
c(CO2)/mol·L-1 |
c(H2)/mol·L-1 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
①从表中看出,3~4min之间反应处于 状态;c1 0.08(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②反应在4~5min间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 ,表中5~6min之间数值发生变化,可能的原因是 。
a.降低温度b.增加水蒸气
c.增加氢气浓度d.使用催化剂
已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)DH=akJ·mol-1
测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ,若在500℃2L密闭容器中进行该反应,CO2起始量为4mol,5min后达到平衡状态,则v(CO)为 。
(2)若在700℃时该反应达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有 (填序号,下同)。不能增大化学反应速率的有 。
A.缩小反应容器的体积
B.通入适量CO2
C.加入适量铁
D.升高温度到900℃
E.使用合适的催化剂
(3)下列图像符合该反应的是 (填序号)(图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量,T代表温度)。
用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:
已知:i.反应A中,2mol 电子发生转移,放出57.8kJ的热量。
ii.
①H2O的电子式是 。
②反应A的热化学方程式是 。
③断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差 kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键 (填“强”或“弱”)