能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25 ℃、101 kPa时,8 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15 kJ,则CH4燃烧的热化学方程式是 。
(2)已知:C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH=-437.3 kJ•mol-1
H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) ΔH=-285.8 kJ•mol-1
CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ΔH= kJ•mol-1。如果该反应ΔS=+133.7 J·K-1·mol-1 该反应在常温(25 ℃)下能否自发进行?(△G=△H-T△S) (填“能”或“不能”,并写出判断依据).
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2+3H2 2NH3 △H="a" kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值为 。
下图是由Emil Zmaczynski设计的金字塔式元素周期表的一部分,图上标有ⅥA族和几种元素的位置。请回答下列问题:
(1)g元素在周期表中的位置。元素a和w形成的化合物wa3是分子(填”极性”或”非极性”)。
(2)d的氢化物的沸点比h的氢
化物的沸点,(填”高”、”低”或”相等”)原因是。
(3)用电子式表示化合物eh的形成过程。
(4)b和w可形成一种原子晶体,它的用途有,(答一种即可)由化合物b(wa2)4在高温下分解可生成wa,和该原子晶体。则该原子晶体的化学式为。
由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如:
Na2O+Cl2=2NaCl+O2
CaO+Cl2=CaCl2+O2
SiO2+2CCl4=SiCl4+2COCl2
Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2
请回答下列问题:
(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均为+3价,写出Cr3+的基态电子排布式;
(2)CCl4分子中C原子采取杂化成键。
(3)COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式是,其中碳氧原子之间共价键是(填序号):
a.2个σ键b.2个π键c.1个σ键、1个π键
(4)CaO晶胞如右上图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为。CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同,其晶格能分别为:CaO-3401kJ•mol-1、NaCl-786kJ•mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是。
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度k的关系如下
表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。该反应为反应(选填“吸热”、“放热”)。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。
(a)容器中压强不变(b)混合气体中c(CO)不变
(c)逆(H2)=
正(H2O)(d)c(CO2)=c(CO)
(3)830℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,缩小容器的体积。平衡移(选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)
(4)若830℃时,向容器中充入1mol CO、5mol H2O,反应达到平衡后,CO的转化率为。
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl—和SO等杂质,提纯工艺路线如下:已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示。
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为 。
(2)“趁热过滤”的原因是 。
(3)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是 。
(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1="+532.36" kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1="+473.63" kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。
不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后,于1865年发表了金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
(1)金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具,许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如,工业上冶炼金属,根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼:,似乎“违背”了金属活动性顺序,试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。
(2)在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序,但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时,把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中,观察到如下实验现象:锌粒表面有一定量气泡产生,溶液颜色逐渐变浅,一段时间后溶液
逐渐浑浊,试用相关反应方程式进行解释_________________________________、
__________________________________________________________________________。
(3)研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识,工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。
方案______________________________________________________________________。