[《物质结构与性质》选考题]现代世界产量最高的金属是Fe、Al、Cu.
(1)Fe、Al、Cu三种元素第一电离能由高到低的排序为 ;Fe2+的电子排布式为 。
(2)Cu(OH)2溶于浓氨水形成 色铜氨溶液;乙二酸()分子中碳原子杂化类型为 ,分子中σ键比π键多 个。
(3)以下变化伴随化学键破坏的是 (填下列选项标号)
A.冰融化 | B.铝气化 | C.AlCl3溶于水 | D.胆矾受热变白 |
(4)二氧化硅晶体结构示意图如下,每个氧原子最近且等距离相邻 个氧原子。
汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态,K=1.0。
起始物质的量 |
甲 |
乙 |
丙 |
n(H2O)/mol |
0.10 |
0.20 |
0.20 |
n(CO)/mol |
0.10 |
0.10 |
0.20 |
(1)该反应的平衡常数表达式为。
(2)平衡时,甲容器中CO的转化率是。比较下列容器中CO的转化率:乙甲;丙甲(填“>”、“=”或“<”)。
(3)丙容器中,若要通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则温度需要降低才能达到,则降温后的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。
合理利用资源,降低碳的排放,实施低碳经济是今后经济生活主流方向。
⑴下列措施不利于有效减少二氧化碳排放的是。
A.植树造林,保护森林,保护植被
B.加大对煤和石油的开采,并鼓励使用石油液化气
C.推广使用节能灯和节能电器,使用空调时夏季温度不宜设置过低,冬天不宜过高
D.倡导出行时多步行和骑自行车,建设现代物流信息系统,减少运输工具空驶率
⑵科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,如将CO2和H2以1∶4比例混合通入反应器,适当条件下反应可获得一种能源。完成以下化学方程式:CO2+4H2+2H2O。
⑶CO2合成生产燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。进行如下实验:某温度下在1 L的密闭容器中,充2 mol CO2和6 mol H2,发生:CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g)能判断该反应已达化学反应限度标志的是(填字母)。
A.CO2百分含量保持不变
B.容器中H2浓度与CO2浓度之比为3:1
C.容器中混合气体的质量保持不变
D.CO2生成速率与CH3OH生成速率相等
现测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如左下图所示。从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)。
⑷CO在催化作用下也能生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);已知密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如右上图所示。
①若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则A、B两点时容器中,n(A)总︰n(B)总=。
⑸以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O,通入甲醇的电极为燃料电池的负极,正极发生的电极反应式为。
(1)已知下列两个热化学方程式:
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220.0 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g)ΔH="+44.0" kJ·mol-1
则0.5mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH=-221 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:。
(3)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1molNN键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为2molN2时要放出kJ能量。
(4)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2=2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液,电池放电时是将能转化为能。其电极反应式分别为:负极,正极。
按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为,B池为。
(2)锌极为极,电极反应式为;铜极为极,电极反应式为;石墨棒C1为极,电极反应式为;石墨棒C2附近发生的实验现象为,反应结束后,B池溶液的pH值。(增大、减小、不变,忽略气体溶于水) 。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下),锌的质量(增加或减少)g。
推进器中盛有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量。
(1)写出过氧化氢的电子式。
(2)该反应的热化学方程式为。
1mol肼完全反应转移电子数。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。
(4)又已知H2O(l)==H2O(g);△H = +44kJ∙mol-1,由16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是kJ。