【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“=”)。
铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为;
(2)用晶体的
射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361
。又知铜的密度为9.00
,则铜晶胞的体积是
、晶胞的质量是
,阿伏加德罗常数为(列式计算,己知
=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),
位置上
原子的杂化轨道类型为。已知其中一种化合物的化学式为
,另一种的化学式为;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是,反应的化学方应程式为。
(9分)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
| 乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
| 状态 |
色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
| 密度/ | 0.79 |
2.2 |
0.71 |
| 沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
| 熔点/℃ |
一l30 |
9 |
-1l6 |
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置
中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填"上"、"下");
(5)若产物中有少量未反应的
,最好用洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是。
(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题:
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1mol
L-1H2SO4洗涤Fe粉,主要反应的化学方程式为,之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性;
②将KNO3溶液的pH调至2.5;
③向②调节pH后的KNO3溶液中持续通入一段时间N2,目的是。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO3溶液。充分反应后,取少量反应液,加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,请根据以上信息写出Fe粉和KNO3溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH3的过程中,溶液的导电能力 _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是;水的电离程度(填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH3完全反应后的溶液中继续通入NH3,所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是(填字母编号)。
a.c(H+)>c(C1-)>c(OH-)>c(NH4+)b.c(NH4+)>c(C1-)>c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)>c(OH-) d.c(C1)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
(15分)W、M、N、X、Y、Z是六种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如右图所示,已知W的一种同位素的质量数为18,中子数为10;M和Ne原子的核外电子数相差1;N与X相邻,N的单质是日常生活中常用的金属材料;Y的最外层电子数是其最内层电子数的3倍;Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
(1)W的另一种同位素的质子数与中子数相等,原子符号表示为;元素Y在周期表中的位置是。
(2)下列有关物质性质的比较中,正确的是(填字母编号)。
| A.W、X、Y三种元素最简单氢化物的稳定性:W>Y>X |
| B.M、X、Z三种元素形成的单质熔点:X>M>Z |
| C.Y、Z两种元素的含氧酸酸性:Z>Y |
| D.Y、Z两种元素的单核阴离子还原性:Y>Z |
(3)元素W与M按原子个数比1:l形成的化合物的电子式为。
(4)元素X与Z形成的五原子分子的空间结构属于形。
(5)与Z同族的元素都能与氢元素形成氢化物,其中水溶液酸性最弱的是(填化学式)。
(6)含有N元素的两种离子在溶液中相遇能快速发生反应,写出该反应的离子方程式。
【化学-物质结构与性质】
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F原子基态的核外电子排布式为。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是(用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为。