(1)工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气,反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下生成一氧化碳和氢气,有关反应的能量变化如图1:
则该反应的热化学方程式_____________________________________。
(2)已知温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图2,请回答:
①图26-2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1Mpa、2Mpa时甲烷含量曲线,其中表示1Mpa的是________。
②该反应的平衡常数:600 ℃时________700 ℃(填“>”“<”或“=”)。
③已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L的密闭容器中反应,6min达到平衡(如图3),此时CH4的转化率为________________,该温度下反应的平衡常数为______________(结果保留小数点后一位数字)。
④从图3分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_____________(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”),采取的措施可能是_____________________。
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中铵根离子浓度逐渐增大。写出该电池的正极反应式:_________________。
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与B同周期、A与D同族,A原子核外有两个未成对电子,B元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大,C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外);E与C位于不同周期,E原子核外最外层电子数与C相同,其余各层电子均充满。请根据以上信息回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)E原子核外电子排布式是。
(2)B的最高价含氧酸根的空间构型为。
(3)A、B、D三种元素电负性由大到小排列顺序为。
(4)D单质比化合物DA的熔点(填“高”或“低”),理由是。
(5)已知A、C和地壳中含量最多的元素按1∶1∶2的原子个数比可形成某离子化合物,该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出发生反应的离子方程式。
氯元素是生产生活中常见的非金属元素。
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式;不直接用Cl2作漂白剂的原因是(写出两条)。
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是(填字母序号)。
a.臭氧b.NH3c.明矾 d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是和。
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是。
③已知:
2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)ΔH1 =-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)ΔH2 =-285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)ΔH3 =-184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式:。
[化学 ― 选修 3 :物质结构与性质] 化学中的某些元素与生命活动密不可分。请回答下列问题:
(1)(NH4)2SO4是一种重要的化学肥料,其中N、S原子的杂化方式分别是、,SO2-4的空间构型为。
(2)钙是儿童生长不可缺少的元素,基态钙原子中,电子没有全充满的能层是。
(3)蛋白质中含有N、P等元素,它们分别形成的简单气态氢化物键角大小关系是(用化学式表示),原因是。
(4)金属铁、镍及其形成的许多化合物常用作催化剂。已知NiO、FeO的晶体类型均与氯化钠晶体相同,熔点NiO>FeO,推测 Ni2+和 Fe2+离子半径的大小关系是,作出判断的依据是。
(5)某金属是抗癌药物中的明星元素,其晶体中原子的堆积方式如图所示。
晶胞中金属原子的配位数为。若已知金属的摩尔质量为M g/mol ,阿伏加德罗常数为NA,原子半径为r pm,则该晶胞的密度为 p=g/ cm3。(用含M、NA、r的计算式表示,不用化简)
[化学 ― 选修 2 :化学与技术]一种将废水(含Ca2+、Mg2+、CN-及悬浮物)通过净化、杀菌消毒生产自来水的流程示意图如下:
(1)絮凝剂除去悬浮物质时发生物理变化和化学变化,下列既发生物理变化又发生化学变化的是(填标号)。
A.蒸馏B.煤干馏C.风化D.分馏
(2)绿矾是常用的絮凝剂,它在水中最终生成(填化学式)沉淀,下列物质中也可以作为絮凝剂的有(填标号)。
A.NH4ClB.食盐C.明矾D.CH3COONa
若用FeCl3作絮凝剂,实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,原因是。
(3)加沉淀剂是为了除去Ca2+、Mg2+,若加入生石灰和纯碱作沉淀剂,试剂添加时先加后加,理由是。此时Ca2+、Mg2+离子分别形成、(填化学式)而沉淀下来。
(4)向滤液2中通人Cl2的作用有两种:一是利用生成的(填名称)具有强氧化性能杀死水中的病菌;二是将CN-氧化成CO2和N2,从而消除CN-的毒性,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5: 2,则该反应的离子方程式是。
[化学一选修3:物质结构与性质](15分)
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态砷原子的电子排布式为。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN一之间化学键类型为键,与CN一互为等电子体的化合物分子式为。
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有(PAN)等二次污染物。
N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为,1 mol PAN中含σ键数目为。
测定大气中PM2.5的浓度方法之一是一射线吸收法,
一射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则
=(填数字)。已知Kr晶体的密度为
g/cm3 ,摩尔质量为Mg/ mol,阿伏伽德罗常数用NA表示,列式表示Kr晶胞参数a=nm