Ⅰ.2011年11月28日至12月9日,联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开,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,引起了各国的普遍重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下发生反应,测定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示:
①写出该工业方法制取甲醇的化学反应方程式 。
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)= 。
③该条件下CO2的转化率为 。当温度降低时CO2的转化率变大,则该反应 0(填“>”“<”或“=”)。
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入氮气 |
C.将水蒸气从体系中分离 | D.用更有效的催化剂 |
(2)选用合适的合金作为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此燃料电池负极的电极方程式为 。
Ⅱ.研究NO2 、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。其中氮元素有着多变价态和种类多的化合物,它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题:
(1)已知:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=" —196.6" kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH=" —113.0" kJ·mol―1
则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= 。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号) 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.相同时间内,每消耗1 molNO2的同时消耗1 mol SO3
②当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1: 6,则平衡常数K= 。
(12分)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含氢量最高的气态烃是________(填字母)。
(2)能够发生加成的烃有________种。
(3)一卤代物种类最多的是________(填写字母)。
(4)写出实验室制D的化学方程式:__________________________________________。
(5)写出G发生硝化反应的化学方程式:。
.(10分)乙醇分子中各化学键如图所示,则乙醇在下列反应中应断裂的键分别是
⑴.和金属钠作用时,应断裂键
⑵.和浓硫酸共热至170 ℃时,应断裂键
⑶.和乙酸、浓硫酸共热时,应断裂键
⑷.在铜催化下和氧气反应时,应断裂键
⑸. 和浓硫酸共热至140 ℃时,应断裂键
(12分) 已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表。
元素 |
结构或性质信息 |
X |
原子的L层上s电子数等于p电子数。 |
Y |
原子核外的L层有3个未成对电子。 |
Z |
在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。 |
Q |
单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子。 |
R |
核电荷数是Y与Q的核电荷数之和 |
E |
原子序数比R大3 |
请根据信息回答有关问题:
(1)元素Y的原子核外共有种不同运动状态的电子,有种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号)。
(3)X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中,沸点由高到低
的排列次序依次为(写化学式)。
(4)R的最高化合价为。R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是。
A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(5)元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH3) x Q 2]+,则中心离子为(写化学式),配位体为(写化学式),x 的值为。
(6)Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应,生成的两种产物均不污染环境,其反应的化学方程式为。
下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种化学元素:
试回答下列问题:
(1)
按电子排布,可把周期表中的元素划分成5个区,其中j位于区。
(2)请写出字母o代表的元素的基态原子外围电子排布式。
(3)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图,其中序号“8”代表(填元素符号);其中电负性最大的是(填右图中的序号),第一电离能最大的是(填图中的序号)。
(4)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体,晶体类型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是(填化学式),试从结构角度加以解释:
。
(5)COCl2俗称光气,分子中C原子采取杂化方式成键;分子中的共价键含有(填标号)。
a.2个σ键 b.2个π键 c.1个σ键、2个π键 d.3个σ键、1个π键
(6)已知[Ni(NH3)2Cl2]可以形成A、B两种固体,则[Ni(NH3)2Cl2] 分子的空间构型
是。若A在水中溶解度较大,B在CCl4中溶解度较大,试画出A分子的几何构型图。
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成配位数为6的配合物F,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。
(2)B的氢化物的分子空间构型是。其中心原子采取杂化。
(3)写出化合物AC2的结构式;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为。
(4)E的核外电子排布式是,配合物F的化学式为。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是。
(6)B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高的原因是:
。