(18分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
I.已知下列热化学方程式:
CO(g)+ 1/2 O2(g)= CO2(g)△H= —283.0kJ•mol‾1 ①
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1 ②
H2O(g) = H2O(l) ΔH4=-44 kJ·mol-1 ③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和水蒸气的反应的热化学方程式:______________。
II.苯乙烯是合成橡胶和塑料的单体,可用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯 △H=-166kJ·mol-1,在2L固定容积密闭容器内,乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始物质的量分别为2mol和6mol,其中实验I在T1°C,0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。
①实验I苯乙烯在0—50min的平均反应速率是___________,T1°C该反应的平衡常数为 。
②实验II、III改变的条件可能是___________________、___________________________。
③对于实验I,下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.反应物不再转化为生成物
III.K2FeO4—Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电池反应为:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池负极材料为 、正极发生的电极反应式为 ,在酸性条件下电解水的方法制得臭氧,臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为 。
有一种蓝色晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而CN-离子位于立方体的棱上。
(1)根据晶体结构特点,推出其化学式(用最简单整数示)________ __________________。
(2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。
(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。
某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式为__________ 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__________。
(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρ·cm-3,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。
晶态氯化钠是 晶体,晶体中,每个钠离子周围有 个氯离子,每个氯离子周围有 个钠离子,钠离子半径比氯离子半径 。在氯化物MCl中,M在第六周期,是钠的同族元素,该晶体中,每个阳离子周期有 氯离子。钠的金属性比M 。氯化钠的电子式是 ,熔融后 导电(填“能”或“不能”)。Na+(或Cl-)周围的6个Cl- (或Na+)相邻的连线构成的面是多面体;每个Na+(或Cl-)周围与之距离最近且距离相等的Na+(或Cl-)有 个?
请表示出下列方程式中电子转移的方向和数目,并回答下列问题
5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
(1)此反应中,氧化剂是,还原剂与氧化剂的物质的量之比是
(2)当生成1.5mol I2时转移的电子数是
海带中含有碘元素,碘缺乏者宜多食海带,为检测海带中是否含有碘元素,实验人员将海带在坩埚中烧成灰渣后加水搅拌,使海带中的碘离子溶于水,然后在所得澄清溶液中通入适量氯气,将碘离子转变成单质碘,为进一步检验溶液中单质碘的存在,人们利用碘易溶于四氯化碳溶剂且呈紫红色的特殊性进行确认,最终发现海带中含碘。在上述实验中未提到的两步常见分离操作的名称是:、。