(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h):
T/K |
303 |
313 |
323 |
353 |
NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+O2(g) △H=+765.2 kJ/mol (I)
请回答下列问题:
(1)请在方框内的坐标系中,画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议: 。
(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式 ,设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为 ;反应的平衡常数K= (不要求写单位)。
元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。下图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N的最高价氧化物为 。根据元素周期律,请你预测:H3AsO4、H3PO4 的酸性强弱:
H3AsO4H3PO4。(用“>”、“<”或“=”表示)
(2)元素S的最高正价和最低负价分别为、,
(3)在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度),请判断在相同条件下Se与H2反应的限度(选填“更大”、“更小”或“相同”)。
(4)羰基硫(COS)分子结构与二氧化碳分子结构相似,所有原子的最外层都满足8电子结构。请写出羰基硫分子的电子式
(5)单质砷和热的浓H2SO4反应,生成As2O3,反应的化学方程式为 ________________________ ;
氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是:
2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l)ΔH=-572kJ/mol
请回答下列问题:
(1)生成物能量总和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(2)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
(4分)下列六种物质的变化中,将合适序号填写在下列空白中:
①干冰的升华; ②硫酸钾熔化; ③NaCl溶于水; ④HCl溶于水; ⑤液氨的受热蒸发; ⑥Na2O2溶于水
(1)仅需要克服分子间作用力的是。(2)发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是。(3)发生共价键破坏的是。(4)发生离子键破坏的是。
铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为 [ Fe (OH)n(S04) (3-n) / 2 ]m,现代潜水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则PFS的中心原子未成对电子数为__个。
(2)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有_________ 。
(3)CN一中碳原子的杂化轨道类型是 _______ :写出一种与CN一互为等电子体的分子的化学式________;
(4)三氯化铁常温下为固体,熔点304℃,沸点3160C 在3000C以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为______晶体。
(5)普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如下图所示,普鲁士蓝中 n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+):n(CN一)= ________。
下表是元素周期表的一部分。表中所列字母分别代表一种化学元素。
a |
|||||||||||||||||
b |
c |
d |
e |
f |
|||||||||||||
g |
h |
i |
j |
k |
l |
m |
|||||||||||
n |
o |
![]() |
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试回答下列问题:
(1)请写出元素O的基态原子电子排布式。
(2)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图,其中序号“8”代表(填元素符号);其中电负性最大的是(填图中的序号),第一电离能最大的是(填图中的序号)。
(3)由j原子跟c原子以1 : 1相互交替结合而形成的晶体,晶体类型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是(填化学式),试从结构角度加以解释。
(4)COCl2俗称光气,分子中C原子采取杂化成键;分子中的共价键含有(填标号)
a.2个σ键b.2个π键c.1个σ键、2个π键d.3个σ键、1个π键