保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如图所示:
过程Ⅰ可用如下反应表示:
①2CO22CO+O2 ②2H2O===2H2+O2 ③2N2+6H2O
4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2 ⑤2CO+4H2O
________+3O2
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式:____________________。
(3)上述转化过程中,ΔH1和ΔH2的关系是________。
(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表:
共价键 |
H—N |
H—O |
N≡N |
O===O |
断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol-1) |
393 |
460 |
941 |
499 |
常温下,N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_________。
物质结构的多样性让人类使用的材料精彩纷呈。
(1)如图是原子序数相连的七种短周期元素第一电离能示意图。其中硼B元素是(填图中元素代号)。
(2)乙二酸俗名草酸,是最简单的有机二元酸之一,结构简式为,草酸钠晶体中存在(填图中元素代号)。
A金属键;B非极性键;C键;D范德华力;E氢键;F离子键
(3)氧化锆(ZrO2)材料具有高硬度,高强度,高韧性,极高的耐磨性及耐化学腐蚀性,氧化锆陶瓷在许多领域获得广泛应用。锆石与钛同族的第五周期元素,锆原子的价电子排布式为。
(4)含氧酸可电离的氢原子来自羟基,碳酸的结构式可表达为;若碳酸中的碳氧原子都在同一平面,则碳原子的杂化类型是。
(5)PtCl4和氨水反应可获得PtCl4• 4NH3,PtCl4•4NH3 是一种配合物。100mL0.1mol•L-1PtCl4•4NH3 溶液中滴加足量AgNO3溶液可产生2.87g白色沉淀。该配合物溶于水的电离方程式为。
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、0四种元素的电负性由小到大的顺序为_____________________。
②下列叙述不正确的是_____________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以HCHO易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大
键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__________。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]中不存在______________________________________。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.键 E.
键
写出一种与CN-互为等电子体粒子的分子式_____________________。
(3) SO3分子的立体构型为_____________,SeO32-的立体构型为_______________。
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)砷的基态原子的电子排布式为。
(2)目前市售的发光二极管,其材质以砷化镓(GaAs)为主。Ga和As相比,电负性较大的是,GaAs中Ga的化合价为。
(3)AsH3是无色稍有大蒜气味的气体,在AsH3中As原子的杂化轨道类型为;
AsH3的沸点高于PH3,其主要原因为。
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的立体构型为,与其互为等电子体的分子的化学式为(任写一种)。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因。
(6)磷与砷同主族,磷的一种单质白磷(P4)属于分子晶体,其晶胞如图。已知最近的两个白磷分子间距离为 a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为______g/cm3(只要求列算式,不必计算)。
目前,我省多地正在积极推广使用太阳能。常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多 晶硅太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。
(1)Cu+在基态时的价电子排布式为______。
(2)砷、碲是第四周期的相邻元素,已知砷的第一电离能(947kj • mol-1)大于碲 (941 kj • mol-1)。请从原子结构的角度加以解释_________。
(3)As2O3俗名砒霜,是一种剧毒物质。法医检验砒霜中毒的方法是:向试样中加入锌 粉和盐酸,如果有砒霜,将生成无色气体AsH3,将气体导入热玻璃管会分解成亮黑色的“砷 镜”,这就是著名的“马氏验砷法”。请用化学方程式表示检验原理:
__________________、__________________
(4)硼酸(H3BO3)在水溶液中易结合一个OH—生成[B(OH)4]-,而体现弱酸性。
①[B(OH)4]-中B原子的杂化类型为____________。
②[B(OH)4]-的结构式为____________。
(5)金刚石的晶胞如图,若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子,便得到晶体 硅;若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子,且碳、硅原 子交替,即得到碳化硅晶体(金刚砂)。
①金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是______ (用化学式表示
②立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______个硼原子,立方氮化硼的密度是______g • cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
(2014届北京市东城区高三下学期零模诊断理综化学试卷)
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:
请回答:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则Fe(CrO2)2中铁元素是____价。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成____。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:
为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是____。
(4)已知CrO42—在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是____。
②混合溶液乙中溶质的化学式是____。
(5)+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌,所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72—必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr2O72—的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。通电后,Cr2O72—在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
a电极的电极反应式是 ,
b电极附近反应的离子方程式是 。