2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾天气的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
②在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)= 。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH="-867" kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) ΔH="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为 。
③常温下,0.1 mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOO-平衡常数Kh= 。
研究物质的结构是研究物质性质的的基础,分析下列微粒的结构,完成问题:
(1) 根据VSEPR理论,BCl3的立体结构为:_______________,HCN的立体结构为:_________________。(文字表述,不必画图)两分子中中心原子的杂化类型分别为_________ ___________ 。
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布式为 ,的未成对电子数是。
(3)中的
与
互为等电子体。已知
、
两种粒子中各原子最外层均为8电子稳定结构。
的电子式可表示为 ;
中含有的
键数目为。
(1)试写出短周期元素形成的含有14个电子的分子(至少三种)的化学式:,其中和互为等电子体。
(2)CH3CHO分子中,-CH3中的碳原子采用杂化方式,-CHO中的碳原子采取杂化方式。
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn;
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子总数分别为2和4。
请回答
下列问题:
(1)Z2+ 的核外电子排布式是。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(用元素符号作答)
(5)Q的一种氢化物分子中质子总数为14,其中分子中的σ键与π键的键数之比为。
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,其余电子均成对。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素在元素周期表中的位置为__________,该元素的符号是__________;
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式(即价电子排布图)为_____ ,该元素的名称是__________。
(3)X
与Z可形成化合物XZ3,该化合物分子为含________键的________分子(填“极性” 或“非极性”)。
(4)
比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明沸点高低的理由。(用化学式表示)
稳定性由强到弱的顺序为____________。沸点由高到低的顺序为______________,
理由是____________。
(8分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等 |
Y |
常温常压![]() |
Z |
Z和Y同周期,Z的电负性大于Y |
W |
W的一种核素的质量数为63,中子数为34 |
(1)X原子共有种不同运动状态的电子。Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。
在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性比较:H―Y H―Z,键长H―Y H―Z。(填>或<)
(3)W的基态原子外围电子排布式是 。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。