题目内容

【题目】元素①~⑩在周期表中的位置如表所示,试回答下列问题。

周期

IA

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0

2

3

4

(1)上述10种元素中,化学性质最活泼的是_______(填元素符号,下同) ;与水反应最激烈的金属元素是_______

(2)元素②的气态氢化物的分子式是_______;上述10种元素中,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质是_____(填化学式)。

(3)用电子式表示元素③与④形成1:2型化合物的形成过程_______

(4)①②⑤元素的原子半径由小到大的顺序为_______(用元素符号表示) ③⑦⑩元素的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_______(用氢化物的化学式表示)。

(5)④和⑥两元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式:______

【答案】 Ar K (各1分) NH3 HClO4 (各1分) N、C、Mg H2O 、HCl 、HBr Al(OH)3 + OH=== AlO2+2H2O

【解析】根据元素①⑩在周期表中的位置可判断分别是C、N、O、Na、Mg、Al、Cl、Ar、K、Br。

(1)上述10种元素中,化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar;与水反应最激烈的金属元素是金属性最强的K。(2)元素②的气态氢化物是氨气,分子式是NH3;非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,上述10种元素中,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质是HClO。(3)③与④形成1:2型化合物是氧化钠,属于离子化合物,形成过程为。(4)同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,①②⑤元素的原子半径由小到大的顺序为N<C<Mg;非金属性越强,氢化物越稳定,则③⑦⑩元素的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为H2O>HCl>HBr。(5)④和⑥两元素的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠和氢氧化铝,二者相互反应的离子方程式为Al(OH)3 + OH=AlO2+2H2O。

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【题目】氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:

(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H___________0(填“>”“<”或“=”)。

②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。

③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:_________________

(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:

I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol

IICO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) H = -43 kJ/mol

III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol

①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____(保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=______(用K1、K2、K3表示)。

②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是___。 (填字母编号)

A.适当的降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍

C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量

③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。___________________

(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:___________________

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