根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=" +" 1 530 kJ/mol
又知:H2O(l)H2O(g) ΔH=" +" 44.0 kJ/mol
则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K= ,控制其他条件不变,增大压强,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有(填序号)
Aσ键;Bπ键;C氢键;D配位键;E分子间作用力;F金属键;G离子键
(2)下面关于晶体的说法不正确的是___________
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 |
C.熔点由高到低:Na>Mg>Al |
D.晶格能由大到小:NaF> NaCl> NaBr>NaI |
(3)CaF2结构如图Ⅰ所示,Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)
图Ⅰ图Ⅱ图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为,
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为;
②H3BO3晶体中B原子杂化方式______ ;
③三种晶体中熔点高低的顺序为(填化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为
(4) 碳的某种单质的晶胞如图所示,一个晶胞中有_____个碳原子;若该晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_____cm(用代数式表示)
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:
M(OH)n |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-33 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ和沉淀Ⅲ(填化学式),则pH1pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用 。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则反应③的化学方程式是 .第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有.若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因 、。
(3)④中阳极反应产生的气体E为 ,验证该气体的试剂为 。
(4)试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________
“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需 时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验2条件下平衡常数K=。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值_______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V正V逆(填“<” ,“>” ,“=”)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________
(3)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系;
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______________mol/L。
(5)以二甲醚(CH3OCH3)、空气、H2SO4为原料,铂为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似。请写出该电池负极上的电极反应式:。
元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分,对照中学化学常见长式元素周期表,回答下列问题:
(1)元素C的最高价氧化物的电子式为;元素G的离子结构示意图为。
(2)元素L位于周期表的第族, 1mol/L LM2溶液500ml与0.4 mol K单质恰好完全反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)化合物X是由B、E、G三种元素组成,其水溶液呈_______性,原因是___________
_____________________________________________________(用离子方程式表示)
(4)D和G组成的化合物GD,被大量用于制造电子元件。工业上用G的氧化物、C单质和D单质在高温下制备GD,其中G的氧化物和C单质的则该反应的化学方程式为。
(5)制取粗硅的过程中,SiO是反应中间产物,隔绝空气时SiO和NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式______________________________________________
短周期元素X、Y、Z、L、M、Q的原子半径和主要化合价见下表
元素代号 |
X |
Y |
Z |
L |
M |
Q |
原子半径/nm |
0.160 |
0.143 |
0.102 |
0.099 |
0.077 |
0.074 |
主要化合价 |
+2 |
+3 |
+6、-2 |
+7、-1 |
+4、-4 |
-2 |
就以上6种元素,用化学用语回答下列问题
(1)同主族的元素是 ,
(2)写出同周期元素间形成的常温下是有毒气体化合物的分子式为 ,
(3)写出不同周期的元素间形成的常温下为液体且难溶于水的任意一种化合物的电子式。
(4)等质量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成H2的物质的量之比为
(5)写出由表中元素形成的物质间发生常见的置换反应的化学方程式