已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断:
(1)①W元素的名称为:_______
②由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的非电解质的电子式为_______ 。
(2)X2和Y2的反应是工业上非常重要的反应: Y2+3X2⇌2YX3 △H <0,其正反应速率的变化如图所示,回答:
t1时刻只改变了一个条件,可能是_______ 。
(3)直接氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·BH3+ 3H2O2 = NH4BO2+ 4H2O。已知两极室中电解质足量,则正极的电极反应为_______ , 当电路中转移0.6mol电子时,左右两极室的质量差为_______ g。
(1)①W元素的名称为:
②由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的非电解质的电子式为
(2)X2和Y2的反应是工业上非常重要的反应: Y2+3X2⇌2YX3 △H <0,其正反应速率的变化如图所示,回答:
t1时刻只改变了一个条件,可能是
(3)直接氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·BH3+ 3H2O2 = NH4BO2+ 4H2O。已知两极室中电解质足量,则正极的电极反应为
更新时间:2021-11-23 13:56:44
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【推荐1】氨是最重要的氮肥,也是产量最大的化工产品之一。合成氨工艺是人工固氮的重要途径。
(1)已知:气态分子中l mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,叫做该化学键的键能(kJ· mol-1)。一些键能数据如下表:
反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=________ kJ·mol-1
(2)化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程,模拟示意图如下:
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②到图③的过程___________ 能量(填“吸收”或“放出”)。
ii.N2的吸附分解反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中,原料N2和H2物质的量之比为1∶2.8,分析说明N2过量的理由是:原料气中N2相对易得、___________ 和___________ 。
iii.关于合成氨工艺,下列说法正确的是___________ 。
A.控制温度(773K)远高于室温,是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率
B.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于化学平衡向正反应方向移动
C.当温度、体积一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(3)在恒容密闭容器中按物质的量比1:3投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),分别在200℃、400℃、 600℃条件下进行反应,平衡时,NH3的物质的量分数与总压强的关系如图所示:
i.M点和N点的平衡常数大小关系是KN___________ KM (填">”、“<”或者“=”)。
ii.M点的平衡常数为Kp=___________ MPa-2 (计算结果保留到小数点后两位。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。)
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)+。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是___________ 。
(1)已知:气态分子中l mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,叫做该化学键的键能(kJ· mol-1)。一些键能数据如下表:
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能E(kJ·mol-1) | 946.0 | 436.0 | 390.8 |
反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=
(2)化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程,模拟示意图如下:
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②到图③的过程
ii.N2的吸附分解反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中,原料N2和H2物质的量之比为1∶2.8,分析说明N2过量的理由是:原料气中N2相对易得、
iii.关于合成氨工艺,下列说法正确的是
A.控制温度(773K)远高于室温,是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率
B.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于化学平衡向正反应方向移动
C.当温度、体积一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(3)在恒容密闭容器中按物质的量比1:3投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),分别在200℃、400℃、 600℃条件下进行反应,平衡时,NH3的物质的量分数与总压强的关系如图所示:
i.M点和N点的平衡常数大小关系是KN
ii.M点的平衡常数为Kp=
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)+。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是
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适中
(0.65)
【推荐2】CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) ΔH1= -49.5 kJ·mol-1
副反应: CO2(g)+ H2 (g)CO (g)+ H2O(g) ΔH2=+41 .2 kJ·mol-1
在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CO2和a mol H2发生反应,起始总压强为。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。
(1)图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为_____ (填“X”或“Y”),温度高于280℃时,曲线Y随温度升高而升高的原因是________ 。
(2)240℃时,反应20 min容器内达到平衡状态,副反应的K=,初始充入H2的物质的量a=_____ mol。
主反应:CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) ΔH1= -49.5 kJ·mol-1
副反应: CO2(g)+ H2 (g)CO (g)+ H2O(g) ΔH2=+41 .2 kJ·mol-1
在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CO2和a mol H2发生反应,起始总压强为。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。
(1)图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
(2)240℃时,反应20 min容器内达到平衡状态,副反应的K=,初始充入H2的物质的量a=
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】下图是氮元素在煤粉使用过程中的转化关系:
(1)③中加入的物质可以是___________ (填标号)。
a.空气b.CO c.KNO3d.NH3
已知:N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H = a kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = c kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = d kJ·mol-1
上面转化关系反应后恢复至常温常压,根据以上信息写出③中你所选物质参与反应的热化学方程式___________ (如果所选物质不只一种,则只要写出其中一个热化学方程式即可)。
(2)将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害物质,这个过程称为脱硝。下面反应为处理方法之一:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H = -1625.5kJ·mol-1
①若反应生成1molN2,则反应中转移的电子数为___________ mol。
②使上述反应速率增大且平衡向右移动的措施是___________ 。
③氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时,只改变氨气的投放量,反应物X的转化率与氨氮比的关系如图所示,则X是___________ (填化学式)。在体积为2L的容器中模拟进行上述反应,初始时加入8molNO和3.5molO2,氨氮比为0.5时,该反应的平衡常数K =___________ (保留二位小数)。当n(NH3)/n(NO)>1.0 时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是___________ (用化学方程式表示)。
④若上述反应在与外界绝热的容器中进行,氨氮比由0.5增加到1.0时,在此过程中该反应的平衡常数___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)③中加入的物质可以是
a.空气b.CO c.KNO3d.NH3
已知:N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H = a kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = c kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = d kJ·mol-1
上面转化关系反应后恢复至常温常压,根据以上信息写出③中你所选物质参与反应的热化学方程式
(2)将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害物质,这个过程称为脱硝。下面反应为处理方法之一:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H = -1625.5kJ·mol-1
①若反应生成1molN2,则反应中转移的电子数为
②使上述反应速率增大且平衡向右移动的措施是
③氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时,只改变氨气的投放量,反应物X的转化率与氨氮比的关系如图所示,则X是
④若上述反应在与外界绝热的容器中进行,氨氮比由0.5增加到1.0时,在此过程中该反应的平衡常数
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】CH3OH是无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________ (填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1
(2)化学键的键能如表所示,若1molCH3OH(g)完全转化为1molCO2(g)和2molH2(g),放出能量___________ kJ。
(3)某温度下,将10molCH3OH和4molO2充入2L的密闭容器中,经过5min反应达到平衡,测得c(O2)=0.4mol/L,5min内平均反应速率v(H2)=________ ,则CH3OH的转化率为_________ 。
(4)CH3OH燃料电池是目前较成熟的燃料电池之一,由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O,则电池放电时通入空气的电极反应式为___________ ,电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐___________ (填“增加“减小”或“不变”)若线路中转移0.2mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为___________ L。
(5)工业上可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),在体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。
①下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________ 。
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②若已知生成2.24LCH3OH(g)(已折算为标准状况下)时放出热量为4.9kJ,固定的密闭容器中投入1molCO和2molH2气体充分反应实际放热总量小于49kJ其原因是___________ 。
③下列措施不使提高反应速率的是___________ 。
A.升高温度
B.选择高效催化剂
C.向容器中充入一定量的氩气增大体系压强
D.及时分离出甲醇
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1
(2)化学键的键能如表所示,若1molCH3OH(g)完全转化为1molCO2(g)和2molH2(g),放出能量
化学键 | C一H | C一O | O一H | O=O | C=O | H一H |
键能/kJ | 44 | 360 | 464 | 498 | 799 | 416 |
(4)CH3OH燃料电池是目前较成熟的燃料电池之一,由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O,则电池放电时通入空气的电极反应式为
(5)工业上可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),在体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。
①下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②若已知生成2.24LCH3OH(g)(已折算为标准状况下)时放出热量为4.9kJ,固定的密闭容器中投入1molCO和2molH2气体充分反应实际放热总量小于49kJ其原因是
③下列措施不使提高反应速率的是
A.升高温度
B.选择高效催化剂
C.向容器中充入一定量的氩气增大体系压强
D.及时分离出甲醇
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【推荐2】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟氯代烷作制冷剂,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1
请回答下列问题。
(1)由 H2和CO直接制备二甲醚的总反应:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________ 。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施有________ (填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.分离出CO2
d.增加CO的量 e.分离出二甲醚
(2)某温度下反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正___ (填“>”“<”或“=”)v逆。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________ ,该时间段内v(CH3OH)=________ 。
(3)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,在相同时间内测得CH3OCH3产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH3OCH3产率随温度升高而降低的原因可能是_____________________________________ 。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点,可用于电化学降解治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图乙所示。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为____________________ ;若电解过程中转移了2 mol电子,则阳极室减少的质量为_________ g。
2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1
请回答下列问题。
(1)由 H2和CO直接制备二甲醚的总反应:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=
a.高温高压 b.加入催化剂 c.分离出CO2
d.增加CO的量 e.分离出二甲醚
(2)某温度下反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=
(3)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,在相同时间内测得CH3OCH3产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH3OCH3产率随温度升高而降低的原因可能是
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点,可用于电化学降解治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图乙所示。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】可燃冰主要含有甲烷水合物(CH4·nH2O),还含少量CO2等物质。
(1)可燃冰中,CH4分子的空间构型为_______ ,CO2的电子式为________
(2)工业利用甲烷制氢气,化学方程式为CH4(g) + H2O(g)⇌CO(g) + 3H2(g)
①下列措施能加快反应速率的是_______
a.降低温度 b.增加CH4浓度 c.使用催化剂
②若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是______
a.c(H2) = 3c(H2O) b.混合气体的质量不再变化 c.单位时间内生成1 mol CO,同时消耗3 mol H2
(3)某种甲烷燃料电池工作原理如图所示:
①电子移动方向为________ ,(填“a→b"或“b→a")
②b电极的电极反应式为____________ 。
(4)甲烷可催化还原NO,反应历程如图所示:
①该历程中,反应i为CH4+ 12Fe2O3=8Fe3O4+CO2+2H2O,
则反应ii的化学方程式为____________
②工业上催化还原2molNO,理论上需要______ LCH4 (标准状况下)。
(1)可燃冰中,CH4分子的空间构型为
(2)工业利用甲烷制氢气,化学方程式为CH4(g) + H2O(g)⇌CO(g) + 3H2(g)
①下列措施能加快反应速率的是
a.降低温度 b.增加CH4浓度 c.使用催化剂
②若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是
a.c(H2) = 3c(H2O) b.混合气体的质量不再变化 c.单位时间内生成1 mol CO,同时消耗3 mol H2
(3)某种甲烷燃料电池工作原理如图所示:
①电子移动方向为
②b电极的电极反应式为
(4)甲烷可催化还原NO,反应历程如图所示:
①该历程中,反应i为CH4+ 12Fe2O3=8Fe3O4+CO2+2H2O,
则反应ii的化学方程式为
②工业上催化还原2molNO,理论上需要
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图1所示:
(1)锌锰干电池的电路中每通过,理论上负极质量减少______ g;工作时离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含的微粒,正极的电极反应式是 ______
(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验:
已知:是两性氢氧化物,完成下列实验报告:
(3)利用残渣中分离出的,研究其在制过程中的作用.实验装置如图2所示。将等物质的量浓度、等体积溶液加入烧瓶中,分别进行2个实验气体的体积在相同条件下测定。
实验1、2中参加反应的的物质的量之比为 ______ ,实验二中反应的离子方程式为 ______ 。
(1)锌锰干电池的电路中每通过,理论上负极质量减少
(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验:
已知:是两性氢氧化物,完成下列实验报告:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论和解释 |
取少量上述无色溶液于试 管中,逐滴加入NaOH溶液,直至过量,再加热 | 生成白色沉淀, | 无色溶液中存在、离子 检验离子存在的离子方程式是 |
序号 | 烧瓶中的物质 | 实验记录 | 实验结论与解释 |
实验一 | 足量 | 收集到56mL气体 | 做催化剂 |
实验二 | 足量和稀硫酸 | 黑色粉末部分溶解,收集到112mL气体 | 做氧化剂,生成离子 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】(1)燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。氢氧燃料电池已用于航天飞机。以氢氧化钾溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为____ ,这种电池在放电使用一段时间后,电解质溶液中的c(OH-)将___ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
锌为____ 极,电极反应式为___ ,若反应前两电极质量相等,工作一段时间后两电极质量相差12.9g,则外电路通过的电子数为____ 。
(3)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
①砷在元素周期表中的位置___ 。
②已知:P(s,白磷)=P(s,黑磷)∆H=-39.3kJ·mol-1;P(s,白磷)=P(s,红磷) ∆H=-17.6kJ·mol-1;由此推知,其中最稳定的磷单质是___ 。(填物质名称)沸点:N2H4___ P2H4(填“>”“<”)。
(2)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
锌为
(3)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
①砷在元素周期表中的位置
②已知:P(s,白磷)=P(s,黑磷)∆H=-39.3kJ·mol-1;P(s,白磷)=P(s,红磷) ∆H=-17.6kJ·mol-1;由此推知,其中最稳定的磷单质是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】页岩气是从页岩层中开采的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH1。已知:CH4、H2、CO的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g) ΔH=+d kJ·mol-1。
则ΔH1=______________ (用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ·mol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2,在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
①ΔH2____ (填“>”“<”或“=”)0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_____ 。
③下列说法正确的是____ (填字母)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p1<p2
④0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=____ mol·L-1·min-1。
⑤200 ℃时,该反应的平衡常数K=____ 。向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、4 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下充入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为____ 。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH1。已知:CH4、H2、CO的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g) ΔH=+d kJ·mol-1。
则ΔH1=
(2)用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2,在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:
③下列说法正确的是
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p1<p2
④0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=
⑤200 ℃时,该反应的平衡常数K=
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下充入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为
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【推荐1】A、B、C、D、E、F是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子是半径最小的原子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与F同周期;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍,A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应。请回答下列问题:
(1)写出B、C、E元素的名称B____ 、E______ 。
(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1:1的物质的电子式为______ 。
(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)_______
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4) A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐相互反应的离子方程式为__________________ 。
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为____________ 。
(1)写出B、C、E元素的名称B
(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1:1的物质的电子式为
(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4) A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐相互反应的离子方程式为
(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为
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【推荐2】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种核素的符号是________ 。
(2)元素Y的氢化物水溶液呈碱性的原因_________________________ (用离子方程式表示)。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是________ (用元素符号表示)。
(4)Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为____________ 。
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | M层上有6个电子 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是7价 |
W | 其单质既能跟酸反应,又能跟碱反应,都产生H2 |
(2)元素Y的氢化物水溶液呈碱性的原因
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是
(4)Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为
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【推荐3】前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A、B属于同一短周期元素且相邻,A元素所形成的化合物种类最多,C、D、E、F是位于同一周期的金属元素,基态C、F原子的价电子层中未成对电子数均为1,且C、F原子的电子数相差10,基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2,且原子序数相差2。
(1)六种元素中第一电离能最小的是___ (填元素符号,下同),电负性最大的是__ 。
(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4[D(AB)6],易溶于水,广泛用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式___ ,1molAB-中含有π键的数目为___ ,黄血盐晶体中各种微粒间的作用力不涉及___ (填字母)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)E2+的价层电子排布图为___ ,很多不饱和有机物在E催化下可与H2发生加成反应,如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有___ (填物质序号),HCHO分子的立体结构为___ ,它加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是___ (指明加成产物是何物质)。
(1)六种元素中第一电离能最小的是
(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4[D(AB)6],易溶于水,广泛用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
(3)E2+的价层电子排布图为
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