X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX ; Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
(1)Y在元素周期表中的位置为 。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。
(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体,写出其反应离子方程式:
(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液 (填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)
选做[化学—一选修2:化学与技术](15分)以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为。
(2)接触室中发生如下反应:2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=一196.6 kJ·mol-1某研究小组模拟工业生产,在实验室中研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响.下列分析正确的是。
a.图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
b.图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对反应速率的影响
c.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
d.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低
(3)已知:SO3(g)+H2O(1)=H2SO4(1)ΔH=一130.3 kJ·mol-1。当有6.72×104L(已折算为标准状况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为(保留两位有效数字)。
(4)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)。
a.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
(5)吸收塔吸收SO3用98.3%浓硫酸的原因是。
(6)某硫酸厂为测定接触室所得气体中S02的体积分数,取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知:Cr2O72-+Fe2++H+→Fe3++H2O十Cr3+(未配平)
①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中发生反应的离子方程式为。
②接触室所得气体中SO2的体积分数为。
(15分)目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=一93.0kJ·mol-1
(1)已知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=十l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为。
(2)如图,在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
①表示N2浓度变化的曲线是。
②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是。
③在25 min末刚好平衡,则平衡常数K=。
(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是。
A.气体体积不再变化,则已平衡 |
B.气体密度不再变化,尚未平衡 |
C.平衡后,往装置中通入一定量Ar,压强不变,平衡不移动 |
D.平衡后.压缩容器,生成更多NH3 |
(4)电厂烟气脱氮的主反应①:4NH3(g)+6NO(l)5N2(g)+6H2O(g)△H<0,副反应②:2NH3(g)+8NO(g)
5N2O(g)+3H2O(g)△H>0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。
请回答:在400~600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是,导致这种规律的原因是(任答合理的一条原因)。
(5)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液,电池反应为4NH3(g)+3O2=2N2+6H2O。则负极电极反应式为。
(6)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为(填字母序号)。
a.ZnOb.Zn3O(SO4)2c.ZnSO4d.ZnSO4·H2O
(14分)A、B、C、D、E五种元素均位于短周期,且原子序数依次增大。B、E原子的最外层电子数均为其电子层数的2倍。D、E元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、G、甲、乙七种物质均由上述元素中的两种或三种组成。元素B形成的单质M与甲、乙(相对分子质量:甲<乙,反应条件省略)的浓溶液反应,分别是甲+M→X+Y+Z,乙+M→Y+Z+W,且X、Y、W均能与Z反应。回答下列有关问题:
(1)若将标准状况下一定量的X充入试管后将其倒立于水槽中,待水不再上升时,试管内溶质的物质的量浓度是(假设溶质不扩散)。
(2)若将X、W、D2按4:4:3通入Z中充分反应,写出总的离子方程式。
(3)G是一种既能与强酸反应又能与强碱反应的酸式盐,则G的电子式为;取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的G溶液等体积混合后,加热至充分反应后,待恢复至室温,剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是,此时测得溶液的pH=12,则此条件下G中阴离子的电离平衡常数Ka=(提示:若涉及多元弱酸的电离或多元弱酸根离子的水解,均只考虑第一步电离或水解)。
(4)由E形成的单质能与热的浓NaOH溶液反应生成两种具有还原性的盐,写出该反应的化学方程式,氧化剂和还原剂的质量比为。
(15分)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成CO,充分燃烧时生成CO2,反应放出的能量如图1所示
(1)在通常状况下,更稳定(填“金刚石”或“石墨”),金刚石转化为石墨的热化学方程式为。
(2)CO、O2和熔融Na2CO3可制作燃料电池,其原理见图2。石墨Ⅰ上电极反应式为。
(3)用CO2生产甲醇燃料的方法为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol,将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图3所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1min时H2的物质的量是6 mol。
①下列时间段平均反应速率最大的是。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
②仅改变某一个实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是,体积不变,再充入3molCO2和4molH2,H2O(g)的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)。
选做[化学—物质结构与性质]氨是重要的化工原料,用途很广。
(1)合成氨工厂常用醋酸二氨合铜(由[Cu(NH3)2]+ 和CH3COO-构成)溶液吸收对氨合成催化剂有毒害的CO气体。
①醋酸二氨合铜所含的元素中,第一电离能最大的是(填元素名称)。
②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质,所属的晶体类型有(填标号)。
a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体
③第4周期元素中,基态原子与基态Cu原子具有相同未成对电子数的有种(不含Cu)。
(2)BF3气体与NH3相遇立即生成一种白色晶体:BF3 + NH3= F3B—NH3。
①BF3和NH3分子的空间构型分别为、。
②晶体F3B—NH3中,B原子的杂化轨道类型为。
(3)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质易溶于水,在水溶液中以SO42-和N4H44+两种正四面体构型的离子存在。N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。
①下列相关说法中,正确的是(填序号)。
a.N4是N2的同分异构体
b.1mol N4分解生成N2,形成了4mol π键
c.白磷的沸点比N4高,原因是P—P键键能比N—N键大
d.白磷的化学性质比N2活泼,说明P的非金属性比N强
②画出N4H44+的结构(标明其中的配位键):。