(11分)下图是元素周期表的一部分
(1)写出元素⑩的基态原子的电子排布简化式________,外围电子排布图________________。指出它在周期表中的位置________。焊接钢轨时,常利用⑩的某些氧化物与⑦的单质在高温下发生反应,试写出其中一条反应的化学方程式_____________________________。
(2)①③⑤三种元素可以形成多种有机化合物分子,其中最简单原子数最少的一种是室内装潢时形成的主要气体污染物。试写出它的电子式________,推测该分子的空间构型为________。
(3)③④⑤⑥⑧五种元素都可以与元素①形成化合物,其中熔点最高的是________(写化合物的化学式)。如果在温度接近373 K时,根据M=m/n测定⑤的气态氢化物的相对分子质量,结果发现测定结果总是比理论值高,其原因是___________________________________________。
(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式___________________________。
按如图所示装置连接,X、Y均为惰性电极。请回答下列问题:
(1)Zn为________极。
(2)连接好装置后,烧杯中的溶液发生反应的离子方程式是___________。
(3)图中通过隔膜的SO42-向________(填“左”“右”或“不”)迁移,Y极及其附近出现的现象是________。
(4)常温下,当Zn极质量减少32.5 g时,X极生成气体8.4 L(标准状况),若此时烧杯中溶液的体积为500 mL,则此时烧杯中溶液的pH=________(不考虑生成的气体溶于水)。
臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作漂白剂。
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1。已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol-1,则常温下反应2O3(g)=3O2(g)的ΔH=________。
(2)配平下面反应的化学方程式(将各物质的化学计量数填在相应的方框内):
(3)科学家P.Tatapudi等人首先使用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,电极反应式为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_______________________。
(4)空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI淀粉溶液,若溶液变蓝色,则说明空气中含有O3。已知O3与KI溶液反应生成两种单质,则该反应的离子方程式为_____________________________________________________。
Q、W、X、Y、Z为五种原子序数递增的短周期元素。
已知:①Q原子核外电子数等于电子层数,且与W组成的化合物是沼气的主要成分;
②W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物;
③Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物。
(1)W在周期表的位置:________;电子数为38的Y与Z形成化合物的电子式:________。
(2)工业合成XQ3,ΔH<0;下列措施既能加快反应速率,又能使原料转化率一定都提高的是________。
A.升高温度 |
B.加入高效催化剂 |
C.将XQ3及时分离出去 |
D.增大反应体系压强 |
E.增大反应物浓度
(3)标准状况下22.4 L X的气态氢化物,与0.5 L 1 mol/L的X的最高价氧化物的水化物反应,所得碱性溶液中离子浓度由大到小顺序是_______(用化学式表示)。
能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:_____________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是__________________________(填字母代号,下同)。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有_____________________________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol·L-1。
随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为______________________________________;
图中变化过程哪些是吸热反应________(填序号)。
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
方法二 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在25℃、101 kPa下,1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_____________________________________________;
某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨,若将此CO2完全转化为甲醇,则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ(保留三位有效数字)。
(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2高温,TiCl4+2CO 已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。
(4)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:
6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)ΔH=+62.2 kJ·mol-1,
则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。