(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 .
A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请回答下列问题:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________________________(用对应的元素符号表示);基态D原子的电子排布式为
______________________________________________________________。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取________杂化;BC3—的空间构型为________(用文字描述)。
(3)1 mol AB-中含有的π键个数为________。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比是________。
(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=________(填数值);氢在合金中的密度为________________________________________________________。
原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种A的化合物,B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。
请回答下列问题:
(1)这四种元素中电负性最大的元素,其基态原子的价电子排布图为________,第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。
(2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物,沸点由高到低的顺序是________(填化学式),呈现如此递变规律的原因是___________________。
(3)B元素可形成多种单质,一种晶体结构如图一所示,其原子的杂化类型为________。另一种的晶胞如图二所示,若此晶胞中的棱长为356.6 pm,则此晶胞的密度为________________________________________________g·cm-3(保留两位有效数字)。(
=1.732)
图一 图二 图三
(4)D元素形成的单质,其晶体的堆积模型为________,D的醋酸盐晶体局部结构如图三,该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,观察到的现象是________。请写出上述过程的离子方程式:_________________________________________。
碳、氢、氟、氮、硅等非金属元素与人类的生产生活息息相关。回答下列问题。
(1)写出硅原子的电子排布式________。C、Si、N的电负性由大到小的顺序是________。
(2)氟化氢水溶液中存在的氢键有________种。
(3)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯与钾的化合物,该物质在低温时是一种超导体,其晶胞如图所示,该物质中K原子和C60分子的个数比为________。
(4)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60,其原因是________________________。
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为________。
②NO3—的空间构型是________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO分子的结构式为________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。
③1 mol CO2中含有的σ键数目为________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为_______________________________
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素,A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素;B元素的原子既不易失去也不易得到电子,其基态原子每种轨道中电子数相同;C元素的价电子构型为nsnnpn+1;D的最外层电子数与电子层数之比为3∶1;E是地壳中含量仅次于铝的金属元素,其合金用途最广,用量最大。
(1)B与D形成的非极性分子中中心原子的孤对电子数是________,中心原子的杂化轨道类型为________。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物,它们的沸点由高到低的顺序是____________(写分子式),它们的稳定性由弱到强的顺序是_______________________________________________________(写分子式)。
(3)分子ABC、BA2D的空间构型分别是________、________。
(4)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示),第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(5)C的单质分子中存在________个π键、________个σ键。