【物质结构与性质】已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期,且原子序数依次增大, A的p能级电子数是s能级电子数的一半,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F的内部各能级层均排满,且最外层电子数为1。请回答下列问题:
(1)C原子基态时的电子排布式为 。
(2)B、C两种元素第一电离能为: ﹥ (用元素符号表示)。
试解释其原因: 。
(3)任写一种与AB- 离子互为等电子体的微粒 。
(4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为 ,其中B原子的杂化类型是 。
(5)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为 ,E的配位数是 ;已知晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长a= cm.(用含、NA的计算式表示)
已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5 kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是。
(2)H2的燃烧热为,C的燃烧热为。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为。
(4)CO的燃烧热为,其热化学方程式为。
已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=kJ/mol(用含E1、E2的代数式表示),1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+260 kJ/mol
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为。
已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;
反应②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反应③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
(1)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为 。
(2)反应①为 (选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)700 ℃时反应①达到平衡状态,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。
A.缩小反应器体积 B.通入CO2
C.温度升高到900 ℃ D.使用合适的催化剂
E.增加Fe的量
(4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中v为速率,φ为混合物中CO含量,T为温度且T1>T2)。
(5)由反应①和②可求得,反应2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH= 。
(6)请运用盖斯定律写出Fe(固体)被O2(气体)氧化得到Fe2O3(固体)的热化学方程式: 。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如图所示。
已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀时的pH如表所示。回答下列问题:
金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
pH |
氢氧化物 开始沉淀 |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物 完全沉淀 |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
(1)图中“试剂1”为________。
(2)加入CuO的作用是调节溶液pH,则pH的范围为________。
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通入饱和食盐水中。其中,应先通入的气体是________(填代号及对应物质的化学式)。
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过__________、________、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数为________。