题目内容
【题目】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol-1。
(2)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
① 343K时反应的平衡转化率α=__________%。平衡常数表达式__________。
②在343K下,要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是__________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有__________、__________。
③比较a、b处反应速率大小:va__________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】+114 22 及时分离出产物 增大压强 使用催化剂等 大于
【解析】
(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=30 kJ·mol-1
把第一个反应乘以3后和第二个反应相加,即可得反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g),其ΔH=3ΔH1+ΔH2=3×48 kJ·mol-1+(30 kJ·mol-1)=+144kJ·mol-1。
(2) ①温度越高,反应速率越快,越先达到平衡,所以图像中a点所在的曲线温度高,即为343K下的曲线。从曲线可以看出,平衡时SiHCl3的转化率为22%。平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,故反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)的平衡常数表达式为K=。故答案为22,。
②在343K下,要提高SiHCl3转化率,即要使平衡向右移动。影响平衡的因素有浓度、温度、压强等,由于温度一定,而该反应的前后气体系数和相等,压强改变不能使平衡移动,所以只能采取及时分离产物的措施来提高反应物的转化率。要缩短反应达到平衡的时间,即要提高反应速率,从影响反应速率的因素浓度、温度、压强和催化剂等方面考虑,可采取的措施有增大压强(或增大反应物浓度)、使用催化剂等。故答案为:及时分离出产物,增大压强、使用催化剂等。
③a、b两处反应物的转化率相等,所以各物质的浓度相等,而a处温度高于b处温度,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:va大于vb。
【题目】前四周期主族元素X、Y、M、N的信息如下:
有关信息 | |
X | X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍 |
Y | Y元素所在主族序数与周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素 |
M | 常温下单质呈液态的非金属元素 |
N | N的化合物在灼烧时焰色呈黄色 |
请回答下列问题:
(1)M元素在周期表中的位置______________________。
(2)Y元素的简单阴离子结构示意图_______________。
(3)化合物N2X2的电子式为_______________,试写出它的一种用途_______________。
(4)设计方案证明M、Y元素的得电子能力强弱:______________________________________。
(5)Y的单质是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用。为探究Y单质的性质,某同学设计了如图所示的实验装置。
①实验中制取气体的化学方程式为:__________________________________________,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________________________
②装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,理论上装置_____中的红色布条褪色,但实验过程中该同学发现装置B、C中的布条均褪色,其原因可能是_________________。
③写出该气体与FeCl2溶液反应的离子方程式____________________________________。
④工业上常用石灰乳吸收制该气体制得漂白粉,漂白粉的必须密封保存,否则易失效,原因是____(用化学方程式表示)。
【题目】元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号 | A | B | C | D | X | Y |
原子半径/nm | 0.037 | 0.143 | 0.102 | 0.099 | 0.074 | 0.075 |
主要化合价 | +1 | +3 | +6,-2 | -1 | -2 | +5,-3 |
(1)C元素在周期表中的位置为________,其离子结构示意图为:_______。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为___。
(3)关于C、D 两种元素说法正确的是__________(填序号)。
a.简单离子的半径D>C b.气态氢化物的稳定性D比C强 c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强
(4)在100mL18mol/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片,加热使其充分反应,产生气体的体积为6.72L(标况下),则该反应过程中转移的电子数为______。
(5)写出由A、D、X三种元素组成的某种可以消毒杀菌物质的电子式_____________。
(6)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低__ >___ (填氢化物化学式),理由___________。
【题目】利用如图装置探究铜粉与下列试剂的反应,在试管中加入一定量铜粉,加入试剂后,立即塞上橡胶塞,实验现象如下表所示,下列推断不正确的是( )
资料:Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+, [Cu(NH3)4]2+呈绛蓝色。
装置 | 序号 | 试剂 | 现象 |
① | 10 mL浓NH3·H2O,3 mLH2O | 溶液变为绛蓝色,左侧水柱上升 | |
② | 10 mL浓NH3·H2O,3 mL H2O2 | 溶液变为绛蓝色,且比①深 | |
③ | 10 mL 20% HNO3溶液,3 mL H2O | 溶液快速变蓝,产生无色气体,左侧水柱下降 | |
④ | 10 mL 20% HNO3溶液,3 mL H2O2 | 溶液变蓝比③慢,产生无色气体,左侧水柱下降 |
A.①中实验现象说明O2参与了反应
B.②中溶液颜色比①深可能是由于H2O2氧化Cu生成Cu2+
C.③中左侧水柱下降可能是反应产生NO气体导致的
D.④比③变蓝慢是由于H2O2分解造成自身消耗