【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。已知A與E、D與F分別同主族, E、F、G同周期;A、C的最外層電子數(shù)之和與D的最外層電子數(shù)相等,A與D形成的化合物常溫下為液態(tài),A分別與F、G形成的氣體分子電子總數(shù)相等、B有多種同素異形體,其中一種是原子晶體,是自然界中最硬的物質(zhì),可做首飾品或做切削工具。
請回答下列問題:
(1)元素C在周期表中的位置是_______________
元素E的原子結構示意圖為________________
(2)C的氣態(tài)氫化物的水化物與其最高價氧化物的水化物可發(fā)生反應,離子方程式為:
______________________________________________________________________________
(3)在一定條件下,A、D的單質(zhì)和A、D、E形成的離子化合物的水溶液可構成電池,該電池負極的電極反應式為___________________________________________________, 該電池在放電過程中,電解質(zhì)溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)化合物C2A4(g) 是一種高效清潔的火箭燃料,0.25 mol C2A4完全燃燒的生成物是一種氣態(tài)單質(zhì)和一種氣態(tài)化合物,它們對環(huán)境無污染,同時放出熱量133.5 kJ的熱量。則該反應的熱化學方程式為(用具體物質(zhì)化學式表示)____________________________________。
【答案】第二周期VA NH3H2O+H+=NH4++H2O H2+2OH--2e-=2H2O 減小 N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H =-534kJ·mol-1
【解析】
B有多種同素異形體,其中一種是原子晶體,是自然界中最硬的物質(zhì),可做首飾品或做切削工具,則B為C元素;A與D形成的化合物常溫下為液態(tài),則A為H元素、D為O元素;根據(jù)原子序數(shù)依次增大,C為N元素;已知A與E、D與F分別同主族,這七種元素都位于短周期,A分別與F、G形成的氣體分子電子總數(shù)相等,所以E為Na元素、F為S元素、G為Cl元素。據(jù)此分析解答。
(1)C為N元素,在周期表中的位置是:第二周期VA族; Na原子根據(jù)示意圖:;
(2)C的氣態(tài)氫化物的水化物為NH3H2O,最高價氧化物的水化物為HNO3,發(fā)生酸堿中和反應,離子方程式為:NH3H2O+H+=NH4++H2O;
(3)A、D的單質(zhì)分別為H2、O2,A、D、E形成的離子化合物為NaOH,形成燃料電池,負極發(fā)生H2失去電子的反應,電極方程式為:H2+2OH--2e-=2H2O;電池反應為2H2+O2=2H2O,生成了H2O,使NaOH溶液的濃度減小,所以電解質(zhì)溶液的pH將減小;
(4)化合物C2A4為N2H4,完全燃燒的生成物是一種氣態(tài)單質(zhì)和一種氣態(tài)化合物,它們對環(huán)境無污染,則生成物是N2和H2O,0.25 mol N2H4完全燃燒放出熱量為133.5 kJ,則1mol N2H4完全燃燒放出熱量為534 kJ,所以熱化學方程式為:N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H =-534kJ·mol-1。
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【題目】CO 還原脫硝技術可有效降低煙氣中的NOx的排放量;卮鹣铝袉栴}:
I.CO 還原NO 的脫硝反應:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脫硝反應△H=____________ ,該反應向正反應方向自發(fā)進行的傾向很大,其原因是_____________,有利于提高NO 平衡轉化率的條件是____________________(寫出兩條)。
(2)以Mn3O4 為脫硝反應的催化劑,研究者提出如下反應歷程,將歷程補充完整。
第一步:____________________;
第二步:3MnO2+2CO=Mn3O4+2CO2
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,充入等物質(zhì)的量的CO 和NO 混合氣體,加入Mn3O4 發(fā)生脫硝反應,t0 時達到平衡,測得反應過程中CO2 的體積分數(shù)與時間的關系如右圖所示。
①比較大。a處v 正________b 處v 逆(填“>”、“<”或“=”)
②NO 的平衡轉化率為_______。
II.T ℃時,在剛性反應器中發(fā)生如下反應:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g),化學反應速率v =kPm(CO)Pn( NO2),k 為化學反應速率常數(shù)。研究表明,該溫度下反應物的分壓與化學反應速率的關系如下表所示:
(4)若反應初始時P(CO)=P(NO2)=a kPa,反應t min時達到平衡,測得體系中P(NO)=b kPa,則此時v =___________ kPa·s-1(用含有a和b的代數(shù)式表示,下同),該反應的化學平衡常數(shù)Kp=_____(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù))。
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 電解熔融氧化鋁時反應的離子方程式為4Al3++6O2-4Al+3O2↑
B. 反應2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)常溫下可自發(fā)進行,該反應為吸熱反應
C. 將1 mol Cl2通入1 000 g H2O中,轉移電子的數(shù)目約為6.02×1023
D. 鉛蓄電池放電時負極的電極反應式為Pb-2e-===Pb2+
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【題目】X-的核外電子排布為2、8、8,則X元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期第0族B.第四周期第ⅠA族
C.第三周期第ⅦA族D.第三周期第ⅠA族
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【題目】汽車尾氣中CO、氮氧化物(NOx) 嚴重影響人們的生活和健康,化學工作者對氮氧化物的處理做了廣泛而深人的研究。
I.利用甲烷還原NOX
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) +CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol ;
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol 。
(1)甲烷真接將NO2 還原為N2的熱化學方程式為________________________。
(2)在恒容(2L)密閉容器中充入1molCH4和2moINO2進行(1)中反應,CH4的平衡轉化率φ。(CH4)與溫度和壓強的關系如圖甲所示。
①若容器中的壓強為p2,y 點; v 正_____V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。
②圖中壓強大小P1_______ P2
③X 點對應溫度下反應的平衡常數(shù)K=_____ 。
II.某研究小組以Ag-ZSM-5為催化劑模擬汽車尾氣的處理,實現(xiàn)NO和CO反應轉化為無毒氣體。同時利用反應放出的熱量預熱NO 和CO。實驗測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖乙所示。
(1)高于773K,NO的轉化率降低的可能原因是______________(填序號)。
A.平衡常數(shù)變大 B.催化劑的活性降低 C.反應活化能增大
(2)為提高汽車尾氣中NO的轉化率,除了改變溫度、壓強外,還可以采取的措施有______。
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【題目】某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)隨時間的變化關系曲線如圖所示。
(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析,該反應的化學方程式為____________________________________________
(2)反應開始至2min、5minZ的平均反應速率為__________________、_______________;
(3)5min后Z的生成速率比5min末Z的 生成速率___________(大、小、相等)。
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【題目】下圖是一個實驗室制取氯氣并以氯氣為原料進行一系列反應的裝置,回答下列問題。(已知:①MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑,②Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,③ Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O)
(1)寫出a儀器的名稱___;
(2)裝置D產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象的原因___________;
(3)E裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應,其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出E中反應的化學方程式_______;
(4)F處的燒杯溶液中最終___(填“有”或“沒有”)白色沉淀;
(5)F裝置無法確認E處反應中有CO2產(chǎn)生,為了證明CO2的存在,要對F裝置進行改造,下列裝置符合要求的是___。
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【題目】可逆反應:2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) 在體積不變的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2
②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
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