(选考)【化学——物质结构与性质】
太阳能电池常用材料除单晶硅,还有铜铟镓硒等化合物。
(1)镓的基态原子的电子排布式是 。
(2)硒为第4周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为 (用元素符号表示)________。
(3)气态SeO3分子的立体构型为________。
(4)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是:_________________________________。
(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质,则[B(OH)4]-中B的 原子杂化类型为 ;
(6)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,反应的离子方程式为 ;
(7)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________,若该晶胞的边长为a pm,则合金的密度为______________________ g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3)同时生成二氧化碳,其三步反应如下:
① 2H2 (g)+CO(g) CH3OH (g) ΔH= -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2(g) ΔH= -41.3 kJ·mol-1
(1)总合成反应的热化学方程式为。
(2)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____(填字母代号)。
A 高温高压 B 加入催化剂 C 减少CO2的浓度
D 增加CO的浓度E 分离出二甲醚
(3)反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在四种不同条件下进行(反应器均为相同的恒容密闭容器,CH3OCH3、H2O起始浓度为0),CH3OH(g)的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 |
温度 浓度 时间 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
①实验1,反应在10至20分钟时间内用CH3OH(g)表示的平均速率为。
②实验2,CH3OH(g)的初始浓度c2=mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。
③设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3v1(填>、=、<),且c3=mol/L。
在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ |
700 |
800 |
850 |
1 000 |
1 200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________,升高温度,化学平衡向__________
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A c(CO2)=c(CO) B K不变 C容器中的压强不变
D.v正(H2)=v正(CO2) E.c(H2)保持不变
(3)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温
度为_____;在此温度下,若向该容器中投入1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol
CO、1.5 mol H2O,则此时反应朝______方向进行(填“正反应”、“逆反应”)。
(1)已知:①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1=-272.0 kJ·mol-1;
②2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7 kJ·mol-1。
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是。
某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是(填“能”或“不能”),
你的理由是。
(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,
如图所示。
①据图判断该反应是___(填“吸”或“放”)热反应,当反应达到平衡后,其他
条件不变,升高温度,逆反应速率将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(填字母)。
A.升高温度 B.增大反应物的浓度
C.降低温度 D.使用催化剂
(3)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为。
.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。(1)已知:2NO2(g)N2O4(g),N2O4为无色气体。
① 在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH0(填写“>”、“<”、“=”)
② 一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡,达到平衡状态的标志 。
A单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2
B用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态
C混合气体的颜色不再改变的状态
D混合气体的密度不再改变的状态
E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③ 其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是(填字母)
A.减小NO2的浓度 | B.降低温度 | C.增大压强 | D.升高温度 |
(2)25℃时,1molN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放612.5 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式: 。
(3) 17℃、1.01×105Pa,往10L密闭容器中充入NO2,达到平衡时,c(NO2)="0.2" mol·L-1,
c(N2O4)="0.16" mol·L-1。则反应初始时,充入NO2的物质的量为;NO2的转化率为;该温度下该反应的平衡常数K为;该温度下反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数K为。
(15分)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)(△H<0)完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是________。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比(填“>”、“=”或“<”)。