t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 ;
(2)x= ;
(3)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= mol;
(4)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为 。
氯元素是生产生活中常见的非金属元素。
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式;不直接用Cl2作漂白剂的原因是(写出两条)。
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是(填字母序号)。
a.臭氧b.NH3c.明矾 d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是和。
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是。
③已知:
2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)ΔH1 =-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)ΔH2 =-285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)ΔH3 =-184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式:。
[化学 ― 选修 3 :物质结构与性质] 化学中的某些元素与生命活动密不可分。请回答下列问题:
(1)(NH4)2SO4是一种重要的化学肥料,其中N、S原子的杂化方式分别是、,SO2-4的空间构型为。
(2)钙是儿童生长不可缺少的元素,基态钙原子中,电子没有全充满的能层是。
(3)蛋白质中含有N、P等元素,它们分别形成的简单气态氢化物键角大小关系是(用化学式表示),原因是。
(4)金属铁、镍及其形成的许多化合物常用作催化剂。已知NiO、FeO的晶体类型均与氯化钠晶体相同,熔点NiO>FeO,推测 Ni2+和 Fe2+离子半径的大小关系是,作出判断的依据是。
(5)某金属是抗癌药物中的明星元素,其晶体中原子的堆积方式如图所示。
晶胞中金属原子的配位数为。若已知金属的摩尔质量为M g/mol ,阿伏加德罗常数为NA,原子半径为r pm,则该晶胞的密度为 p=g/ cm3。(用含M、NA、r的计算式表示,不用化简)
[化学 ― 选修 2 :化学与技术]一种将废水(含Ca2+、Mg2+、CN-及悬浮物)通过净化、杀菌消毒生产自来水的流程示意图如下:
(1)絮凝剂除去悬浮物质时发生物理变化和化学变化,下列既发生物理变化又发生化学变化的是(填标号)。
A.蒸馏B.煤干馏C.风化D.分馏
(2)绿矾是常用的絮凝剂,它在水中最终生成(填化学式)沉淀,下列物质中也可以作为絮凝剂的有(填标号)。
A.NH4ClB.食盐C.明矾D.CH3COONa
若用FeCl3作絮凝剂,实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,原因是。
(3)加沉淀剂是为了除去Ca2+、Mg2+,若加入生石灰和纯碱作沉淀剂,试剂添加时先加后加,理由是。此时Ca2+、Mg2+离子分别形成、(填化学式)而沉淀下来。
(4)向滤液2中通人Cl2的作用有两种:一是利用生成的(填名称)具有强氧化性能杀死水中的病菌;二是将CN-氧化成CO2和N2,从而消除CN-的毒性,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5: 2,则该反应的离子方程式是。
[化学一选修3:物质结构与性质](15分)
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态砷原子的电子排布式为。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN一之间化学键类型为键,与CN一互为等电子体的化合物分子式为。
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有(PAN)等二次污染物。
N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为,1 mol PAN中含σ键数目为。
测定大气中PM2.5的浓度方法之一是一射线吸收法,
一射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则
=(填数字)。已知Kr晶体的密度为
g/cm3 ,摩尔质量为Mg/ mol,阿伏伽德罗常数用NA表示,列式表示Kr晶胞参数a=nm
(15分)元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等。这些元素无论在研制新型材料,还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用。请回答下列问题:
(1)N4分子是一种不稳定的多氮分子,这种物质分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量,能被应用于制造推进剂或炸药。N4是由四个氮原子组成的氮单质,其中氮原子采用的轨道杂化方式为sp3,该分子的空间构型为________,N—N键的键角为________。
(2)基态砷原子的最外层电子排布式为________。
(3)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(4)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂,写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
(5)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质),例如,最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸[HOCH2CH(NH2)COOH]。判断丝氨酸是否存在手性异构体?________(填“是”或“否”)
(6)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,其晶胞边长为c pm,则密度为_______g·cm-3(用含c的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值),a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。