( 9分)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1 821 |
15 390 |
21 771 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①某同学根据上述信息,某同学推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了________。
②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为____________。A原子杂化类型是_______________。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C60中C—C键长为145~140 pm,有同学据此认识C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确__________理由是____________________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为____________。晶胞中每个C60分子周围与之等距离且最近的C60分子数是_________。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60;C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是____________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为________。
(3)1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
①根据图示晶胞结构,推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比,其化学式________。
②已知该化合物中各元素的化合价Y为+3价,Ba为+2价,Cu为+2价和Cu为+3价,根据①所推出的化合物的组成,试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比_______________。
③Ba2+的配位数为___________。
在恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 |
温度/℃ |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
||
n(A) |
n(B) |
n(D) |
|||
① |
700 |
0.40 |
0.10 |
0.090 |
|
② |
800 |
0.10 |
0.40 |
0.080 |
|
③ |
800 |
0.20 |
0.30 |
a |
|
④ |
900 |
0.10 |
0.15 |
b |
请回答下列问题
(1)表中2(选填“>”、“=”或“<”)
(2)800℃时,若起始时向该容器中充入0.5molA(g)、1.0molB(g)、0.3molC(g)、1.8molD(g),则反应开始时的反应速率 v (正)v (逆) (选填“>”、“=”或“<”)。
(3)实验③中,达到平衡时X的转化率为多少?(写出解题过程)
(8分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:
请回答下列问题:
(1)研磨孔雀石的目的是。
(2)加入双氧水的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,相应的离子方程式为。
(3)固体c中主要成分的化学式为。加入氧化铜的作用是。
A、B、C、D分别是(NH4)2SO4、Ba(OH)2、AlCl3、Na2CO3四种物质中的某一种,现进行如下实验:
①实验测得A溶液和D溶液显碱性,B溶液和C溶液显酸性;
②A溶液和D溶液混合可生成沉淀甲
③足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀乙和刺激性气味气体;
请回答下列问题:
(1)A的化学式为________,D的化学式为________。
(2)将C溶液加热蒸干,并灼烧至恒重,最后所得固体为________(填化学式)。
(3)B溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
(4)将沉淀甲加入到B溶液中,沉淀甲会转化为沉淀乙。沉淀甲能转化为沉淀乙的原因是。沉淀甲转化为沉淀乙的离子方程式是。
对于反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)ΔH>0请回答下列问题:
(1)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生上述反应,CO和H2O浓度变化如图,则 0~4min内的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
(2)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。
则:
①C1数值___(选填“>”、“<”或“=”)0.08 mol/L。
②反应在4min~5min间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是________(单选);表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂d.增加氢气浓度
按要求回答下列问题:
(1)已知:
1 mol分子中的化学键断时需要吸收能量/kJ |
H2(g) |
Cl2(g) |
HCl(g) |
436 |
243 |
431 |
则:H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)ΔH=kJ/mol
(2)已知:乙醇的燃烧热为1411.0 kJ/mol,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为。
(3)在200℃、101kPa时,H2与碘蒸气作用生成2molHI气体,放出14.9kJ的热量。
热化学方程式可表示为。
(4)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1 275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH2=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)H2O(l)ΔH3=-44.0 kJ/mol
上述三个反应中,ΔS<0的是。甲醇燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式是。