氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。(1)已知短周期金属元素A和B,其单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。其原子的第一至第四电离能 如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899.5 |
1757.1 |
14848.7 |
21006.6 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①根据上述数据分析, B在周期表中位于 区,其最高价应为 ;
②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1,违反了 原理;
③B元素的第一电离能大于Al,原因是 ;
( 2 )氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由
。
②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构,则C60分子中σ键与π键的数目之比为 。
为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l)△H=-44.0KJ·moL-1
(1)氢气的标准燃烧热△H=kJ·moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
(3)往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1,则t℃时CO的转化率为;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将(填“变大”、“不变”或“变小”),平衡将向(填“正”或“逆”)方向移动。
(4)在CO和H2O反应转化为绿色能源H2中,为了提高CO的转化率,可采取的措施是。
A.增大的CO浓度 | B.增大的H2O(g)浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10mL2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________。
(2)实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是____________________。
(3)写出实验③的化学反应方程式。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH,如下表:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析, HA是强酸还是弱酸。
(2)②组情况表明,c0.2 (选填“>”、“<”或 “=”)。混合液中离子浓度c(A-) __c(Na+)
(选填“>”、“<”或 “=”)。
(3) 从③组实验结果分析,说明HA的电离程度______NaA的水解程度 (选填“>”、“<”或 “=”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=mol·L-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=mol·L-1; c(OH-)-c(HA)=mol·L-1
丁苯橡胶可用煤炭为主要原料来制得:
1,3—丁二烯与苯乙烯一定条件下可加聚生成丁苯橡胶。请回答:
(1)煤可通过的方法制得焦炭。
(2)A的结构简式为;反应④的反应类型为。
(3)写出反应③的化学方程式。
(4)苯乙烯有多种同分异构体,写出两种核磁共振氢谱只有一个波峰的同分异构体的结构简式、。
某些化学反应可用下式表示(未配平):A+B→C+D+H2O
请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式:___________________________________________。
(2)若C为氯化钠,D是能使澄清石灰水变浑浊的无味气体,则A与B的组合是(填俗名):A________________或________________ , B______________________。
(3)若A为紫红色金属,D为无色刺激性气体,请写出符合上式的化学方程式:____________________________________________。
(4)若C、D均为气体且分子具有相同的原子个数比,则符合上式化学方程式是:____________________________________________。
(5)若A为过氧化钠,B为硫酸,则C是____________,D是_______________。