合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
(1)T℃时在2L的密闭容器中,N2、H2混合气体充分反应5min后放出热量46.2 kJ,用H2表示的平均速率为 。
(2)合成氨厂可用反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)获得H2,已知该反应的平衡常数随温度的变化如下表,试回答下列问题:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
①在800℃发生上述反应,向恒容反应器投入CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为:1 mol、1 mol、2 mol、2 mol,此时该反应由 反应方向开始建立平衡。(选填“正”或“逆”)。
②在500℃时进行上述反应,若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下,CO的最大转化率为 。
③在其他条件不变的前提下,下列措施一定可以提高H2的百分含量的有___________;
a.增加CO的用量 b.增加H2O(g)的用量
c.增大压强 d.降低温度
氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①N2H4的结构式为。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4与硫酸铵晶体类型相同,则N2H6SO4的晶体内不存在。
A.离子键 B.共价键 C.配位键D.范德华力
(3)FeCl3溶液与KSCN溶液混合,得到含多种配合物的红色溶液,其中配位数为5的配合物的化学式是。KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体,该阴离子的电子式是。
(4)美国科学家合成了结构呈“V”形对称的N5+,已知该离子中各原子均达到8电子稳定结构。则有关该离子的下列说法中正确的是。
A.每个N5+中含有35个质子和36个电子
B.该离子中有非极性键和配位键
C.该离子中含有2个π键
D.与PCl4+互为等电子体
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。
a.CF4 b.CH4c.NH4+ d.H2O
(6)N的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为形,阳离子中氮的杂化方式为。
原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中,A、B、C、D是短周期非金属元素,B、C、D同周期,E、F是第四周期的金属元素,E2+核外电子有18种运动状态,F+的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据:
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
主要化合价 |
-1 |
-3 +5 |
-2 +6 |
-1 +7 |
+2 |
+1 +2 |
原子半径 |
0.071 |
0.11 |
0.102 |
0.099 |
0.197 |
0.117 |
(1)B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是(填元素符号);
(2)F2+与NH3 形成配离子的结构式为 ;该配离子具有对称的空间构型,其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则该配离子的空间构型为。往某种蓝色溶液中加入氨水,形成蓝色沉淀,继续加入氨水,难溶物溶解变成蓝色透明溶液,可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式。
(3)A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的 (填①、②、③或④);
(4)下图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化,请选出A的氢化物所在的折线(填n、m、x或y)。
卤族元素包括F、Cl、Br等元素。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有___种。
现有下列物质,用编号填空回答下列问题:
A.干冰
B.金刚石
C.氦
D.过氧化钠
E.二氧化硅
F.溴化铵
G.H2O2
H.氢氧化钠
(1)通过非极性键形成的原子晶体是:。
(2)含有极性键的离子化合物是:。
(3)含有离子键、共价键、配位键的化合物是:。
(4)含有极性共价键的非极性分子是。
(5)含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是。
(6)A、B、C、D四种物质的熔点从低到高的顺序为________________。
(每空2分,共10分)决定物质性质的原子或原子团叫官能团,具有相同官能团的物质具有相似的性质。乙醇的官能团为羟基(-OH),乙酸的官能团为羧基(-COOH),由课本中乙醇和乙酸的性质请推测乳酸的性质。乳酸的结构简式为:
请回答下列问题:
(1)当乳酸在浓硫酸催化加热条件下发生酯化反应时,能产生多种酯类化合物,请写出两种该类产物的结构简式、;
(2)请写出乳酸发生催化氧化反应时产物的结构简式:;
(3)乳酸与金属钠反应的化学方程式:;
(4)乳酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式:。