(14 分)碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)向 1L恒容密闭容器中注入CO和H2O(g),830oC时,测得部分数据如下表。
t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(CO)/mol |
0.200 |
0.160 |
0.125 |
0.099 |
0.080 |
0.080 |
n(H2O)/mol |
0.300 |
0.260 |
0.225 |
0.199 |
0.180 |
0.180 |
则该温度下反应的平衡常数K=
(2)相同条件下,向 1L恒容密闭容器中,同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2,此时
v(正) v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1=-141kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ·mol-1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=-726kJ·mol-1
(3)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为
Ⅲ.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
(4)写出电极A的电极反应式 ,放电过程中,溶液中的CO32-将移向电极 (填A或B)
(5)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2mol Cl2,则至少需通入O2的体积为 L(标准状况)
已知:A、B、C、D四种短周期元素,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且存在如下转化关系,试推断回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为;
(2)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为。
某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-离子,当向该溶液加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示,
由此可知,该溶液中肯定含有的阳离子是_______________________,且各离子的物质的量之比为_____;肯定不含的阳离子是_____________。
在①H2S②SO2③CO④Cl2⑤HCl五种气体中,能使品红溶液褪色的是_______;通入石蕊试液先变红后褪色的是__________,只变红不褪色的是__________;能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是__________;能与溴水反应的是__________。(填序号)
A、B、C、D均为有机化合物。请根据以下框图,回答问题:
(1)B不含有支链,则B的结构简式为,其中含有的官能团是。
(2)C含有支链,在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D(不考虑立体异构),则D的结构简式为,其名称(系统命名)是。
(3)C在催化剂Cu的作用下被氧气氧化为有机物E,E能发生银镜反应,则C的结构简式为。
(4)写出反应①的化学方程式:,其反应类型是。
(5)物质B有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:。
i)既能发生银镜反应,又能发生水解反应
ii)其核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰
A、B、C、D、E为五种短周期元素,且原子序数依次增大。其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数。C原子的最外层中有两个不成对的电子。D、E的原子核内各自的质子数与中子数相等。C可分别与A、B、D、E形成XC2型化合物(X代表A、B、D、E中的一种元素)。已知在DC2和EC2中,D与C的质量之比为7:8;E与C的质量之比为1:1。请回答下列问题:
(1)基态D原子的电子排布式为,单质B2中键与
键的数目之比为
(2)化合物BH3(H代表氢元素)的立体构型为____,B原子的杂化轨道类型 是。
(3)C和E的最简单氢化物分别为甲和乙,请比较相同条件下甲、乙的沸点大小,并说明理。
(4)A可以形成多种结构不同的单质,其中M是所有已知晶体中硬度最大的,其晶体类型是;若该晶体晶胞(如图所示)的边长为a cm,则其密度是g·cm -3(只要求列式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。