使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2,其生产流程如下图:
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。
①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)此流程的第I步反应为:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P1_________P2。(填“<”、“>”或“=”)100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K=____________。
(3)此流程的第II步反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),
的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500[ |
830 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
从上表可以推断:该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时,CO的转化率为 。
右图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是____(写出一种)。
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3(NO3-),装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
(1)下列物质在固态时,属于分子晶体的有,属于原子晶体的,属于离子晶体的有。①金刚石②氩③水晶④水银⑤氧化铝⑥P4⑦苯
(2)比较下列物质的有关性质(用“>、<、=或≈”号连接)
沸点:16O218O2熔点:NaK稳定性:H2OD2O
(3)某常见固体能导电,质软,它可能属于__________
A.分子晶体 | B.原子晶体 | C.离子晶体 | D.金属晶体E.混合晶体 |
(4)在氯化铯晶体(见图1)中,若以某一铯离子为球心,与之等距离的若干离子构成
一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)
上有个离子(填写离子符号,下同),第二层球面上有个
离子。
(5)在氯化钠晶体(见图2)中,每个钠离子与个最近且等距离的氯离
子以键相结合,与每个氯离子最近的且等距离的氯离子有个。
由于晶体中离子按一定的规律排列,必然造就了一颗完美晶体特定的几何外形,
其中,氯化钠单晶的宏观外形为。
元素代![]() |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
Q |
2080 |
4000 |
6100 |
9400 |
R |
500 |
4600 |
6900 |
9500 |
S |
740 |
1500 |
7700 |
10500 |
T |
580 |
1800 |
2700 |
11600 |
U |
420 |
3100 |
4400 |
5900 |
有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题:
(1)A是________,B是________,E是_________。(请填写元素符号)
(2) 写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
(3) 用轨道表示式表示D元素原子的最外层电子构型____________________。
氮是地球上极为丰富的元素
(1)Li3N晶体中氮以N3-的形式存在,基态N3-的电子排布式为____________;
(2)X离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如右图所示。X的元素符号是______,X离子与N3-形成的化合物化学式为______。
(3)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_____(请用相应的编号填写)
(4)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,已知冰的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;
用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。
(1)第一电离能N______O;(2)电负性:N______C;
(3)键的极性:H-C______H-Si ;(4)键角:H2S______NH3
(5)分子中σ键数目:C6H6______C3H8;(6)分子中π键数目:C2H4______C2H2
(7)晶格能:MgO______KI(8)原子化热:Na ______K
(12分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
________________________________________________________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________;
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4______ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_________________________________。