(10分)在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体通入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)
(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为 。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(3)下表是不同温度下测定得到的该反应的化学平衡常数。
T/ K |
323 |
373 |
K值 |
0.022 |
0.36 |
据此可推测该反应(生成NO2)是 反应(选填“吸热”或“放热”)。
(4)若其他条件不变,反应在423K时达到平衡,请在上图中找出相应的位置,画出此温度下的反应进程示意曲线。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
a |
b |
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c |
d |
e |
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f |
g |
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试回答下列问题(凡涉及的物质均用化学式表示):
(1)a的氢化物的分子构型为,中心原子的杂化形式为;d的最高价氧化物的分子构型为,中心原子的杂化形式为,该分子是(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)b、d、e三种元素的氢化物中的沸点最高的是,原因是:。
(3)将g的无水硫酸盐溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,写出该配合离子的结构简式(必须将配位键表示出来)。
(4)f(NH3)5BrSO4可形成两种配合物 ,已知f 3+ 的配位数是6,为确定f的配合物的结构,现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时,则无明显现象,第二种配合物的化学式为,该配合物的配体是、;
(5)c单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
c单质晶体中原子的配位数为。若已知c的原子半径为r,NA代表阿伏加德罗常数,c的相对原子质量为M。该晶体的密度为(用字母表示)。
四种元素A、B、C、D,其中A元素原子的原子核内只有一个质子;B的基态原子s能级的总电子数比p能级的总电子数多1;C元素的原子最外层电子数是次外层的3倍; D是形成化合物种类最多的元素。
(1)A、D形成的某种化合物甲是一种重要的化工产品,可用作水果和蔬菜的催熟剂,甲分子中σ键和π键数目之比为________;写出由甲制高聚物的反应方程式。
(2)A、C形成的某种化合物乙分子中含非极性共价键,乙分子属于________(“极性分子”或“非极性分子”);其电子式________;将乙加入浅绿色酸性溶液中,溶液变为棕黄色,写出该反应的离子方程式。
(3)写出B的基态原子电子排布图为 。与PH3相比,BA3易液化的主要原因是___________________________________;
(4)笑气(B2C)是一种麻醉剂,有关理论认为B2C与DC2分子具有相似的结构。故B2C的空间构型是________,其为________(填“极性”或“非极性”)分子 。
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,请回答下列问题
(1)基态B原子的电子排布式为_________;B和N相比,电负性较大的是_________,BN中B元素的化合价为_________;
(2)在BF3分子中,F-B-F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_______;
(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________;
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
A~G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质.
请回答下列问题:
(1)物质C和E的名称分别为________、________;
(2)可选用不同的A进行反应①若能在常温下进行,其化学方程式为________;
若只能在加热情况下进行,则反应物A应为________;
(3)反应②的化学方程式为_____________________;
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G,检验G溶液中阳离子的常用试剂是________,实验现象为________________。
A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH组成原电池,A作负极;F常温下是气体单质,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去)。
请回答以下问题:
(1)写出该原电池的总反应方程式_____________________。
(2)写出②的化学方程_________________。
(3)常温时pH=12的C溶液中,溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为。(写出计算式)
(4)若③中J的氧化物为磁性氧化物,且每生成1mol J放出Q kJ的热量,请写出A→J反应的热化学方程式。