下图为周期表中的一部分。已知A、B、C、D均为短周期元素,
A与D原子序数之和为C原子序数的1.5倍。
(1)B元素符号是: _______、D在元素周期表中第_______族。
(2)四种元素中原子半径最大的是(填元素符号)_______,B、C、D三种离子中半径最大的是(填离子符号)_______。
(3)B比C的氢化物的沸点高是因为_____ __;A、D两元素的气态氢化物相互反应的生成物的电子式: ,其中存在_______键、_______(填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)写一个离子方程式证明C和D的非金属性相对强弱: 。
(14 分)碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)向 1L恒容密闭容器中注入CO和H2O(g),830oC时,测得部分数据如下表。
t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(CO)/mol |
0.200 |
0.160 |
0.125 |
0.099 |
0.080 |
0.080 |
n(H2O)/mol |
0.300 |
0.260 |
0.225 |
0.199 |
0.180 |
0.180 |
则该温度下反应的平衡常数K=
(2)相同条件下,向 1L恒容密闭容器中,同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2,此时
v(正)v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H1=-141kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-484kJ·mol-1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=-726kJ·mol-1
(3)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为
Ⅲ.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
(4)写出电极A的电极反应式,放电过程中,溶液中的CO32-将移向电极(填A或B)
(5)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2mol Cl2,则至少需通入O2的体积为L(标准状况)
(1)1mol/L的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L,分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率__________,最终收集到的氢气的物质的量_______;若氢离子浓度相同的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L,分别加入足量的铁,开始反应时产生氢气的速率________,最终收集到的氢气的物质的量____________(填序号)。
(2)如果在稀氨水中进行下列操作,则下列指定微粒浓度如何变化?试用“增大”“减小”“不变”填写。
①通适量HCl气体时,c(NH3),c(H+)。
②加入少量NaOH固体时,c(NH),c(OH-)。
(3)某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L,则c(OH-) =,若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中的c(OH-) =。
(4)用物质的量浓度为0.04mol/L的氢氧化钠溶液去中和H+浓度为10-3mol/L的某一元弱酸溶液20mL,消耗氢氧化钠溶液12.5mL,则此一元弱酸物质的量浓度为;电离度为。
已知合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH= -92.2KJ·mol-1,下表是合成氨反应在某温度下2.0L的密闭容器中进行时,测得的数据:
根据表中数据计算:
(1)反应进行到2小时时放出的热量为KJ。
(2)1小时内N2的平均反应速率为
(3)此条件下该反应的化学平衡常数K=(保留两位小数)。
(4)反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入1.50mol N2、4.50mol H2,化学平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”),达新平衡时,H2物质的量与原平衡相比,NH3的体积分数与原平衡相比(填“增大”或“减小”或“不变”)。
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=_________________mol/(L·min),
②H2的转化率为____________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 |
B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 |
D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
E、使用催化剂
F、缩小容器体积
(2)①反应进行到3 min时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正v逆 (填>,=,<)
②上述反应平衡常数的表达式为,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为。
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请完成以下问题:
(1)若X、Y者是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中化学反应方程式为_____________,在X极附近观察到的现象是_________________。
②检验Y电极上反应产物的方法是_________________________。
③当导线中有0.1 mol的电子通过时,在标况下理论上两极可收集的气体的体积是____L。
(2)下图装置中,
①当A键断开,B、C闭合时,乙为池;
②当A、C两键断开, B闭合时,乙中铁极增重1.6g,则被氧化的铁有g;
③将乙中两极都换成石墨,硫酸铜溶液换H2SO4后断开B、C两键, 闭合A键,则乙为池,当甲中锌极减轻6.5g时,乙中共放出气体mL(标况)。