某元素的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 。
(10分)温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。(1)关于该反应的下列说法中,正确的是________。A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0(2)该反应平衡常数K的表达式为________________________________。(3)温度降低,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)________mol·L-1·min-1。(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________。A.升高温度B.加入催化剂C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入1 mol CO2和3 mol H2E.充入He(g),使体系总压强增大
工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0 ~ 6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图如所示。(l)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣.此时应向污水中加入适量的 。a.HCl b.CH3CH2OH c.Na2SO4 d.NaOH(2)电解池阳极实际发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是I. ;II. 。(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。正极的电极反应是 ;(4)已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体 L(标准状况).(5)若将装置中的甲部分换为如图所示的装置,电解足量CuSO4, 电解后加入 可能恢复至原浓度。
(12分)利用所学化学反应原理,解决以下问题:(1)某溶液含两种相同物质的量的溶质,且其中只存在OH一、H+、NH4+、Cl一四种离子,且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则这两种溶质是 。(2)0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合,用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性: 。(3)已知:Ksp(RX)=1.8×10-10,Ksp(RY)=1.5×10-16,Ksp(R2Z)=2.0×10-12,则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中,R+浓度由大到小的顺序是 。(4)向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH=13的Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的量如右图所示,B点溶液的pH=7(假设体积可以直接相加),则c(HCl)= mol·L-1.(5)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按下表投入反应物,发生反应(H2(g)+I2(g)2HI(g) △H=-14.9 kJ·mol-1),在恒温、恒容条件下, 测得反应达到平衡时的数据如下表:下列说法正确的是 。
(12分)某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍,其单质甲可发生如下反应:甲+乙丙+丁+水。(1)若丙为NO2。①甲与乙反应的化学方程式为 。②NO2可作火箭重要燃料—肼(N2H4)的助燃剂。已知:N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7 kJ·mol-1,2N2H4(g) + 2NO2(g)=3N2(g) + 4H2O(g) △H=-1135.7 kJ·mol-1。写出燃料—肼(N2H4)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。(2)若丙为SO2。①把乙滴入硫酸铜晶体,观察到的现象是 。②SO2能使酸性KMnO4溶液紫红色褪去,完成下列离子方程式:MnO4- + SO2 + = Mn2+ + SO42- + H+③SO2在一定条件下,发生:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H< 0反应。该反应的化学平衡常数K= (填表达式);反应达平衡时,若改变其中一个条件x,则符合图中曲线的是 (填序号)。a.x表示温度,y表示SO2的物质的量b.x表示压强,y表示SO2的转化率c.x表示SO2的物质的量,y表示O2的物质的量d.x表示SO3的物质的量,y表示化学平衡常数K
16分)现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F,其原子序数依次增大,其中B与C、D与F分别位于同一周期,A与D、C与F分别位于同一主族,且A、D两元素原子的质子数之和是C、F两元素原子质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:(1)D离子的结构示意图 ;F元素氧化物的晶体类型为 。(2)比较B、C、D元素简单离子半径的大小: > > (填微粒符号)(3)请说出C的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因: ;用高能射线照射液态水时,一个A2C分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较强的氧化性的阳离子,试写出阳离子的电子式: ,该阳离子中存在的化学键有 ,并写出该阳离子与F氢化物的水溶液反应的离子方程式: 。(4)E是金属元素,且E单质可以与空气中的N2、CO2等反应,E的最高价氧化物的水化物难溶于水,已知298K时,该难溶物质的的KSP=5.6×10-12,若此时测得溶液pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的E离子物质的量浓度为 mol·L-1。