[化学——选修3:物质结构与性质]已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________(填元素符号),其原因为_____________________。
(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为__________;1 mol B2A4分子中含__________molσ键。
(4)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,
化合物的化学式,甲为________,乙为____________;高温时,甲易转化为乙的原因为____________。
化学在可持续发展和能源的综合利用作出了巨大贡献。煤、石油、天然气这些化石能源如何更好的综合利用,相关技术日益成熟,请回答下列问题:
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应
①此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能增大碳的转化率的措施是 ;(填写相应字母)
A.加入C(s) | B.加入H2O(g) | C.升高温度 | D.增大压强 |
(2)合成气合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)△H=-90.8kJ· mol-1
T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在2L密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的物质的量如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
物质的量(mol) |
0.4 |
0.2 |
0.8 |
①该时间段内反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
②比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
铝和氢氧化钾都是重要的工业产品,请回答问题:
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,在熔融状态下进行电解,化学方程式为
电极均由石墨材料做成,电解时不断消耗的电极是____________(填“阴极”或“阳极”),
原因是__________________________ (用化学方程式表示)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为____________________ 。
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为
则负极的电极反应式为______________,正极附近溶液的碱性______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(4)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②阴极区碱性增强的原因是
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 (填写“A”或“B”)导出。
氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题:
(1)依据反应:设计的原电池如图所示。
则电解质溶液Y是________________ (填化学式),X的电极反应式___________________,盐桥中的Cl-移向_______________溶液(填化学式)。若将盐桥换成铜丝,则X电极名称是____________。
(2) 利用下图的装置可以模拟铁的电化学防护:
若Z为碳棒,为延缓铁腐蚀,K应置于____处,总反应的离子方程式为__________________ ;若Z为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为____________________。
研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示:
①反应的热化学方程式为____________________________________________。
②已知:
则
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H-H键的键能是436.0 kJ·mol-1; N-H键的键能是391.55 kJ·mol-1。则1/2N2(g) + 3/2H2(g) ="=" NH3(g) ΔH = 。
(3)下图是一个化学过程的示意图:(已知电解质溶液均过量)
①甲装置中通入CH4的电极反应式为
②一段时间,当丙池中产生11.2L(标准状况下)气体时,则乙池中产生气体的物质的量为 ,若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中加入 。
25℃时,电离平衡常数:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10﹣5 |
K1=4.3×10﹣7 K2=5.6×10﹣11 |
3.0×10﹣8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol/L的下列四种物质:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3;pH由大到小的顺序是: ;(填编号)
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是: ;
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)•c(OH﹣)D.c (OH﹣)/ c(H+)
(3)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图.
则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是 ,
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) 醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)= .(填准确数值).