新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》,其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和X气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应:① 2X(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1。
(1)上述信息中气体X的化学式为 。
(2)已知② 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;X的燃烧热△H=-c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与X的可逆反应的热化学反应方程式 。
(3)在一定温度下,将1.0mol NO、1.2mol气体X通入到固定容积为2L的容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①有害气体NO的转化率为 ,0~15min NO的平均速率v(NO)= 。
②20min时,若改变反应条件,导致X浓度增大,则改变的条件可能是 (选填序号)。
A.缩小容器体积 | B.增加CO2的量 |
C.升高温度 | D.加入催化剂 |
③若保持反应体系的温度不变,20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化学平衡将 移动(选填“向左”、“向右”或“不”)。
A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B2-的结构示意图为,请回答下列问题:
(1)写出A、B、两种元素的符号:A ,B。
(2)B位于周期表中第周期第族。
(3)C的氢化物的电子式为;
(4)BC6作致冷剂替代氟利昂,对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的致冷剂,且BC6在温度高于45度以上时为气态,BC6属于(填“离子”、“共价”)化合物。
N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是______________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1000 |
c(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500 s内N2O5的分解速率为________________。
③在T2温度下,反应1000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2________T1。(填>、<或=)
(3)如右图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的______区生成,其电极反应式为_______。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为−285.8kJ·mol-1、−283.0kJ·mol-1和−726.5kJ·mol-1。
请回答下列问题:
(1)常温下用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是_____________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为___________;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如右图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是_______(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(16分。每空格2分)已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序。
(2)由A、B、C和氢四种元素组成的某种离子晶体,1mol该晶体含有配位键2mol,该晶体的化学式是。
(3)F和Mn(锰)两元素的部分电离能数据列于下表:预测ab(填“大于”、“小于”、“等于”)
理由是
元素 |
Mn |
F |
|
电离能 ( ![]() |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
a |
b |
(4)AC2分子中键和
键数目比为;
AC2分子中A原子的杂化方式是。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下:
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
|
H2S |
187 |
202 |
2.6 |
H2C2 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是:
①熔点、沸点差异的主要原因
②在水中的溶解度差异的主要原因
(6分,每空格3分。少选得1分,多选为0分)
(1)下列方法可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是
①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI;
②一个H-H 键断裂的同时有两个H-I键断裂;
③反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)时;
④C(HI)=c(H2)=c(I2)=2:1:1且保持不变;
⑤温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;
⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化;
⑦温度和压强一定时混合气体密度不再变化
(2)硫酸生产中炉气转化反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。研究发现,
SO3的体积分数(SO3%)随温度(T)的变化如上图所示。
下列判断正确的是
A. 该反应的正反应为放热反应
B. 曲线I上A、C两点反应速率的关系是:VA>VC
C. 反应达到B点时,2V正(O2)=V逆(SO3)
D. 已知V2O5的催化效果比Fe2O3好,若I表示用V2O5作催化剂的曲线,则II是Fe2O3作催化剂的曲线