题目内容
【题目】I.有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:
元素 | 结构、性质等信息 |
A | 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 |
B | B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性 |
C | 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 |
D | 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 |
请根据表中信息填写:
(1)D﹣的结构示意图是___。
(2)C元素的气态氢化物的化学式为:___;其检验方法:___。
(3)B元素在周期表中的位置___;离子半径:B___A(填“大于”或“小于”)。
(4)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___,与D的氢化物的水化物反应的离子方程式为___。
II.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)NO的平衡浓度c/span>(NO)=___。
(2)图中表示NO2变化的曲线是___,用O2表示0~2s内该反应的平均速率υ=___。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___。
a.υ(NO2)=2υ(O2) b.容器内气体压强保持不变
c.υ逆(NO)=2υ正(O2) d.容器内气体的密度保持不变
【答案】 NH3 方法一:用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气。方法二:用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟,证明有氨气 第三周期第ⅢA族 小于 Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O 3H++Al(OH)3═Al3++3H2O 0.0035mol/L b 0.0015mol/(Ls) bc
【解析】
I.A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,所以A为钠元素,B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性,则B为铝元素,C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,则C为氮元素,D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂,则D为氯元素,据此答题。
I.由分析知:A为Na元素、B为Al元素、C为N元素、D为Cl元素;
(1)D为Cl元素,则Cl﹣的结构示意图是;
(2)C为N元素,其气态氢化物的化学式为NH3;氨气的水溶液显碱性,常用检验NH3的方法:方法一:用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气。方法二:用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟,证明有氨气;
(3)B为Al元素,其在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族;Na+和Al3+具有相同的电子层结构,核电荷数大,离子半径小,则离子半径:Al3+小于Na+;
(4)Al(OH)3溶于NaOH生成NaAlO2和水,发生反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,Al(OH)3溶于稀盐酸时发生反应的离子方程式为3H++Al(OH)3═Al3++3H2O;
II.(1)3s后一氧化氮的浓度保持不变,说明反应达平衡状态,所以NO的平衡浓度c(NO)==0.0035mol/L;
(2)由(1)计算可知,平衡时二氧化氮的浓度为0.0065 mol/L,且二氧化氮为生成物,随着时间的推移二氧化氮浓度增大,曲线b平衡时的浓度为0.0065mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,故υ(NO)==0.003mol/(Ls),根据速率之比等于化学计量数之比,故υ(O2)=υ(NO)=×0.003mol/(Ls)=0.0015mol/(Ls),
(3)a.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在υ(NO2)=2υ(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,;
b.随反应进行气体的物质的量减小,压强减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡;
c.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故υ逆(NO)=2υ正(O2)说明到达平衡;
d.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡;
故答案为bc。
【题目】据公安部2019年12月统计,2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳是许多城市大气污染的主要污染物。氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
I: (1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH1=-159.47 kJ·mol1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH2=a kJ·mol1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH3=-86.98 kJ·mol1
则a为______。
(2)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:NO+NO2+H2O=2HNO2;2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=______(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②如图1表示尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为______%。
(3)图2表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式______,生产中可分离出的物质A的化学式为______。
II: 向容积为2L的密闭容器中加入活性炭足量和NO,发生反应: △H<0,NO和的物质的量变化如下表所示。
物质的量 |
| T2/0C | |||||
0 |
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| |
NO |
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| 0 |
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(1)T1℃温度下,反应进行了,用二氧化碳表示该反应的平均反应速率______。已知:气体分压气体总压体积分数。时用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数______。
第后,温度调整到,数据变化如上表所示,则______填“”“”或“”。
(3)若30min时,保持不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各,则此时反应______移动填“正向”“逆向”或“不”。