【改编】(15分)2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:ΔH<0。在一定温度下,在一个体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO,在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是 。
A.在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO |
B.混合气体的密度不再改变 |
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
D.混合气体的压强不再变化 |
②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在下图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线:
③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施有 、 。(写出2个)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应C(g) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1
①该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为 。[已知:Ka1(H2S)=9.1×10-8,Ka2(H2S)=1.1×10-12;Ka1(H2CO3)=4.3×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需的时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1条件下平衡常数K= (保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是 。
③该反应的ΔH 0 (填“<”或“>”);若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入l0mol CO、5mo1 H2O、2mo1 CO2、5mol H2,则此时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
短周期元素A、B、C、D中,0.5 mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.4 g A的氧化物恰好与100 mL 0.2 mol·L-1的盐酸完全反应。A元素原子核内质子数与中子数相等,B元素原子核外M能层电子数比K能层多1,C-的核外电子排布为[Ne]3s23p6,D元素原子核外L能层比K能层多2个电子,请完成:
(1)写出A、B、C、D四种元素的名称。
(2)画出C-和D原子的结构示意图。
(3)向B、C两元素形成的化合物的水溶液中逐滴滴入苛性钠溶液,有什么现象发生?写出有关反应的离子方程式。
下列原子的外围电子排布式(或外围轨道表示式)中,哪一种状态的能量较低?试说明理由。
(1)氮原子:A. B.
(2)钠原子:A.3s1 B.3p1
(3)铬原子:A.3d54s1 B.3d44s2
(4)碳原子:
s、3s、3s1各代表什么意义?
下列各组用四个量子数来描述核外电子的运动状态,哪些是合理的?哪些是不合理的?并说明理由。
(1)n=2 l=1 m=0 ms=+12
(2)n=3 l=3 m=2 ms=-12
(3)n=3 l=2 m=2 ms=+12
(4)n=4 l=2 m=3 ms=+12
(5)n=2 l=1 m=1 ms=-1
当氢原子的一个电子从第二能级跃迁到第一能级时,发射出光的波长是121.6 nm;当电子从第三能级跃迁到第二能级时,发射出光子的波长是656.3 nm。
试回答:
(1)哪一种光子的能量大?说明理由。
(2)求氢原子中电子的第三和第二能级的能量差及第二和第一能级的能量差。说明原子中的能量是否连续。