(本小题满分15分)
参考下列图表和有关要求回答问题:
(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2。右图是该过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,正反应活化能 a的变化是_____________(填“增大”、“减小”、“不变”),反应热△H的变化是_____________(填“增大”、“减小”、“不变”)。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____________。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是:CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g) △H="c" kJ/mol又知H2O(g)
H2O(l) △H="d" kJ/mol。则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____________。
(3)以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH3OH燃料电池放电过程中,通入 O2的电极附近溶液的pH_____________,负极反应式为_____________。
②图中电解池用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_____________。
③电解一段时间,从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时(标准状况,忽略生成的气体溶解),停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子为_____________mol。
金和铜可以形成多种金属化合物,其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。
(1)该金属化合物的化学式__________。
(2)已知Au的相对原子质量为197,Cu的相对原子质量为64,阿伏加德罗常数为Na mol-1,若该化合物的密度为d g·cm-3,试计算两个最近金原子的核间距。
判断下列晶体类型:
(1)SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃,易水解____________________。
(2)硼:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大__________。
(3)硒:熔点217 ℃,沸点685 ℃,溶于氯仿__________。
(4)锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,导电__________。
最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素,质量数是85。根据材料完成下列问题:
(1)铷Rb37位于周期表的第__________周期、第__________族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是( )
①与水反应比钠强烈
②它的原子半径比钠小
③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④它的阳离子最外层电子数和镁相同
⑤它是还原剂
A.①③④ B.②③⑤
C.②④ D.①③⑤
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是( )
A.氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是还原剂
D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属可能是( )
A.Li B.Na C.K D.Cs
根据下列报道和所学知识完成下列各题。
(2005年7月4日北京时间上午1点50分,美国“深度撞击”号飞船释放的探测器以大约每小时3.67万千米的高速撞击坦普尔1号彗星。“深度撞击”号探测器的总重量为372千克,分为飞越舱和撞击舱两部分,撞击舱重113千克,主要是一块铜合金锥体。“深度撞击”使彗星表面的细粉状碎屑腾空而起。这些细粉状碎屑中含有水、二氧化碳和简单有机物。
(1)构成撞击舱的铜合金中含有的化学键是( )
A.共价键 B.金属键 C.离子键 D.配位键
(2)“深度撞击”号探测器的撞击舱选用铜作主要材料,与铜的性质有密切关系。你认为下列说法中一定错误的是( )
A.铜是较活泼金属,利用铜燃烧产生巨大的能量来引爆彗星
B.铜对撞击时的观测产生的干扰小,并且也不会留下残余物而妨碍未来的观测
C.铜合金中的化学键作用强,保证了可用其制造结构上足够“硬”的撞击器
D.铜有较好的稳定性、较大的密度,其合金的硬度较大,这些都是铜“入选”的理由
(3)彗星表面的水和二氧化碳以固体形态存在,“深度撞击”使它们部分发生气化,在冰和干冰的气化过程中,它们( )
A.分子内的化学键和分子间的范德瓦尔斯力均发生变化
B.分子内的化学键发生变化,范德瓦尔斯力不变
C.分子内的化学键不变,范德瓦尔斯力发生变化
D.分子内的化学键和分子间的范德瓦尔斯力均没发生变化
X、Y、Z是ⅠAⅦA族的三种非金属元素,它们在周期表中的位置如右图所示。试完成下列问题:
(1)X元素单质的化学式是__________。
(2)Y元素的原子结构示意图是__________,Y与Na所形成化合物的电子式为__________。
(3)Z元素的名称是__________,从元素原子得失电子的角度看,Z元素具有__________性;若从Z元素在周期表中所处位置看,它具有这种性质的原因是____________________,其价电子排布式为__________。