(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式 。
(2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ/mol、-283.0 kJ/mol和-726.5 kJ/mol。请回答下列问题:
①用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ;
②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 ;
③研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义,已知:
2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol
2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ/mol
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ/mol。
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe(s)体和CO2(g)的热化学反应方程式 .
【物质结构与性质】
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)CH3+、·CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得 |
B.它们的空间构型相同,碳原子均可以采取sp2杂化 |
C.CH3-与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形 |
D.CH3+中的碳原子采取sp3杂化,所有原子均共面 |
(2)在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。试回答以下问题:
①HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是;
②实验测得:μPF3=1.03、μBCl3=0。由此可知,PF3分子是构型,BCl3分子是构型。
(3)对物质的磁性研究表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是__________________。
(4)利用光电子能谱证实:在洁净铁(可用于合成氨
反应的催化剂)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则在单层晶面上N/Fe原子数之比为________________。
(5)金属晶体的结构可用等径圆球的密堆积来描述,在等径圆球的最密堆积的各种形式中,立方最密堆积和六方最密堆积最为重要,请指出下图中哪个为立方最密堆积(填“A”或“B”)
图A图B
某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应,结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象,但通入SO2没有能看到浑浊现象。经过思考分析后,该同学改用图二的装置,将气体收集在注射器,缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象,且通入SO2产生现象明显比通入CO2快。
(1)对比分析两组实验,你认为用图一装置实验
时,通入SO2不能出现浑浊的原因可能是:
_________________。
(2)用图二装置实验时,以相同速率通入CO2或
SO2,SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2
快的原因是______________________________________。
(3)用图一进行SO2与石灰水反应的实验时,从安全角度
考虑装置应做何改进?
_____________________________________________。
(4)有人提出上述实验现象“石灰水先变浑浊再澄清”可能与澄清石灰水的浓度有关。为了探究CO2通入澄清石灰水中的实验现象,查得下列数据:
Ⅰ 20℃时,Ca(OH)2的溶解度为:0.165g/100g水。
Ⅱ 不同浓度石灰水生成CaCO3的最大量
饱和石灰水与水的体积比 |
1:0 |
1:1 |
1:2 |
1:3 |
1:5 |
1:7 |
能生成CaCO3的最大量(g/100水) |
A |
0.110 |
0.073 |
0.055 |
0.037 |
0.028 |
① 上表中A=g/100g水
Ⅲ 在1.01×105Pa CO2压力下,CaCO3的溶解度
热力学温度/K |
282 |
298 |
308 |
CaCO3溶解度(g/100水) |
0.130 |
0.094 |
0.076 5 |
Ⅳ 在不同压强(CO2)下,CaCO3溶解度(18℃)
P(CO2)/Pa |
0 |
1.40×104 |
9.95×104 |
CaCO3溶解度(g/100水) |
0.001 3 |
0.023 3 |
0.108 6 |
认真分析以上数据回答下列问题:
②由表Ⅲ和表Ⅳ可知CaCO3溶解度的变化规律是:
③由以上数据可以得出结论:欲观察到“石灰水先变浑浊再澄清的现象”,所需要的实验条件是:
A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:它们的原子序数依次增大,A、B两种元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;B原子最外层电子数比其次外层电子数多2;在元素周期表中,C是E的不同周期邻族元素;D和E的原子序数之和为30。它们两两形成的化合物为甲、乙、丙、丁四种。这四种化合物中原子个数比如下表:(用元素符号作答)
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
化合物中各元素原子个数比 |
A:C=1:1 |
B:A=1:2 |
D:E=1:3 |
B:E=1:4 |
(1)写出A~E的元素符号
A:B:C:D:E:
(2)向甲的水溶液中加入MnO2,氧化产物是。
(3)已知有机物乙的分子为平面结构,碳氢键键角为120°,实验室制取乙的化学方程式为:
(4)丙的水溶液呈酸性,与饱和NaHCO3溶液反应会产生大量气体和难溶物,有关离子方程式是:
现有①CaBr2 ②金刚石 ③ 铜 ④干冰 ⑤Na2SO4 ⑥碘片 ⑦NH4Cl ⑧晶体硅八种物质,按下列要求回答(填序号):
(1)晶体熔化时需要破坏共价键的是,熔点最低的是。
(2)属于离子晶体的是。
(3)晶体中只存在一种微粒间作用力是。
一种有机化合物的结构简式如下:
(1)该分子中有个sp2杂化碳原子;个sp3杂化碳原子。
(2)该分子中有个sp2-sp3的σ键;个sp3-sp3的σ键型。