(16分)(1)已知:还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应:NaIO3+NaHSO3→I2+Na2SO4+H2SO4+H2O
①配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);并写出其氧化产物____________。
②在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液,反应完全后,推测反应后溶液中的还原产物为____________ (填化学式);
(2)向某密闭容器中加人0.15 mol/L A、0.05 mol/L C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示[t0时c(B)未画出,t1时增大到0.05 mol/L]。乙图为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
①若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为________mol/L;
②若t1="15" s,则t0~t1阶段以C浓度变化表示的平均反应速率为v(C)=_______mol/(L·s)。
③t3时改变的某一反应条件可能是_______(选填序号)。
a使用催化剂 b增大压强 c增大反应物浓度
④有甲、乙两个容积均为2L的密闭容器,在控制两容器温度相同且恒定情况下,向甲中通入3mol A,达到平衡时,B的体积分数为20%,则向乙容器中充入1 mol C和0.5mol B,达到平衡时,C的浓度c(C)=________
现有甲、乙、丙、丁四种物质,乙、丁的焰色反应均为黄色。丙是一种强酸的酸式盐,将丙加入BaCl2溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成,丁晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水变成白色粉末。对甲、乙、丙、丁进行下列实验,实验过程和记录如下图所示(无关物质已略去),请回答:
(1)将D溶液蒸干得到的固体是: (写化学式)。
(2)C的结构式是 ,B的电子式为 。
(3)写出D溶液与过量的C反应的离子方程式 。
(4)电解戊的水溶液一段时间后,收集到的三种气体,其一为无色气体B,另两种是单质,写出电解戊溶液的总方程式: 。
(5)有人设想在适当大小的管道中填充一定量的丁的晶体(摩尔质量在280~300之间),管道环绕在一个房子的周围,这样的房子白天晚上室内温度可保持相对恒定,请简述其原理: 。
(11分) 能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
(1)上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应I的化学平衡常数表达式K= 。
(2)下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断ΔH2 0(填“>”、“<”或“=”);
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 ;
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)="0.2" mol·L-1,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(1) 2010年10月1日下午18时59分57秒,中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空,准确入轨。“嫦娥二号”所用燃料为液氢和液氧。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
H2(g)=H2(l) △H=-0.92kJ·mol-1 ;
O2(g)=O2(l) △H=-6.84kJ·mol-1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式_________________________________;
(2)美国的探月飞船“阿波罗号”使用的氢氧燃料电池,电解液为氢氧化钾溶液,其负极反应式为_________________________________________________;
(3)设计方案实现2HCl+2Cu= CuCl2+H2↑反应,画出装置图 ;
(4)pH相同的四种电解质溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③CH3COONa ④ NaOH,
其物质的量浓度由大到小的顺序是(填编号) 。
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W的第一电离能比氧原子的 (填“大”或“小”),W的气态氢化物稳定性比H2O(g) (填“强”或“弱”),W的单质分子中含 个∏键;
(2)Z位于元素周期表第 周期第 族,Z的基态原子核外电子排布式是 ;
(3)X、Y的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式是
。
现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_________p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率_________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将_________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____ _____。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色______ _;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____ ___(填“变深”“变浅”或“不变”)。
烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。
(1)选择性催化还原法的脱硝原理为:6NOx+4x NH3 (3+2x)N2+6xH2O
①上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为________L。
②已知:2H2(g)+O2(g) =2H2O (g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-180.5kJ·mol-1
则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的ΔH=__________。
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
图1 图2
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:____________。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____________。
下图表示各物质之间的转化关系。已知:常温下D、E、F、I、J为气体,H、I、J都为氧化物,C的焰色反应为黄色,M为红褐色固体。
(1)写出: J的结构式 ,M的化学式 ;
(2)基于反应①原理的化学工业称为 ;写出该反应的化学方程式 ;
(3)写出K溶液和E反应的离子方程式 ;写出F溶液和H反应的离子方程式 ;
(4)已知由G分解得到的H、I、J三者的物质的量相等,则G的化学式为
现有A、B、C、D四种短周期主族元素,其中原子序数依次增大。已知B和D同主族。A元素的最高正价和最低负价的绝对值之差为2;1molC单质能与冷水反应,在标准状况下生成11.2LH2;D-的电子层结构与Ar原子相同。请回答下列问题:
⑴在右图塔式周期表相应位置标出A、B、C、D 四种元素的元素符号。同时在图中将过渡元素涂黑。
⑵用电子式表示B与C形成化合物的过程___________。
⑶图中“钾”和D形成的简单离子的半径大小为________________(用离子符号和“>”、“=”或“<”表示)。
⑷元素非金属性强弱比较有很多方法,其中A和D的非金属性强弱的研究方案中比较可行的是_________(填序号)。
①比较两种单质的颜色 ②比较氢化物的稳定性
③比较原子半径大小 ④比较最高价氧化物对应水化物的酸性
⑸A元素能与另外三种元素中的一种元素形成共价化合物,分子中的原子个数比为1:3,相对分子质量为120.5。则该物质的结构式为____________。
(15分)已知X、Y、Z、W为四种短周期元素,其原子序数依次增大,且由这些元素所组成的单质在常温下均呈气态。X、Y、W处于不同周期,且在一定条件下其单质能发生反应:X2+Y2→甲,X2+W2→乙,甲、乙可化合生成离子化合物丙。试回答下列问题:
(1)W元素在周期表中的位置是 ;甲的空间构型为 。
(2)丙的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因 。
(3)X、Z可组成四原子化合物丁,丁是一种二元弱酸,
写出丁在水中的电离方程式 ;X、Y组成的液态化合物Y2X4 16克与足量丁反应生成Y2和液态水,放出Q kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式
Y2X4还可以和Z2构成清洁高效的燃料电池,若电解质溶液为NaOH溶液,则负极的电极反应式为 。
(7分)W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最小。
(1)写出下列元素的元素名称:W ,X ,Y ,Z 。
(2)与XY分子互为等电子体是 。
(3)XY2与ZYW溶液反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是 (写化学式)。
(4)W2、W2Y、XY2三种分子中,以极性键结合的非极性分子是 (写化学式)。
置换反应的通式可表示为(转化中涉及的均为中学化学的常见物质):
请回答下列问题:
(1)若单质甲与化合物A发生的反应常用于野外焊接钢轨,则该反应的化学方程式为 ;
(2)若甲、乙分别是同主族的两种非金属固体单质,则化合物A的一种主要用途是 ;
(3)若甲、乙分别是同主族短周期元素的两种单质,化合物B是一种强碱,则反应的离子方程式为 ;
(4)若组成单质乙的元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍,金属单质甲能在化合物A中燃烧,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;若反应中生成2.4g单质乙,则消耗的化合物A在标准状况下的体积为 。
水是生命之源,也是化学反应中的主角。试回答下列问题:
(1)写出水分子的结构式 。
(2)全部由短周期元素组成的A、B、C三种物质,是中学化学常见的有色物质,它们均能与水发生氧化还原反应,但反应中水既不作氧化剂也不作还原剂。请写出A、B、C与水反应的化学方程式:
①A+H2O ;
②B+H2O ;
③C+H2O 。
下列是A、B、C、D、E、F、G、H及丙二酸(HOOCCH2COOH)间转化反应的关系图。A是一种链状羧酸,分子式为C3H4O2;F中含有由七个原子构成的环;H是一种高分子化合物。请填写下列空白:
写出下列反应的化学方程式和反应类型:
(1) A→H的化学方程式: ,反应类型 。
(2) B与NaOH溶液反应的化学方程式: ,反应类型 。
(3)D+E→F的化学方程式: ,反应类型 。
(4)E→G的化学方程式: ,反应类型 。
(5)G与银氨溶液反应的化学方程式:___________________________________。