题目内容
【题目】A~G是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的七种元素。A与其他元素既不同周期又不同族;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;E核外的s、p能级的电子总数相等;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满。回答下列问题:
(1)写出元素名称:B_______,G_______。
(2)写出F的价电子排布图:_______。
(3)写出化合物BC的结构式:__________________。
(4)由A、C、F三元素形成的离子[F(CA)4]— 是F在水溶液中的一种存在形式,其中F的杂化类型是________________。
(5)在测定A、D形成的化合物的相对分子质量时,实验测定值一般高于理论值的主要原因是______________________。
(6)E的一种晶体结构如图甲,则其一个晶胞中含有_______个E;G与D形成的化合物的晶胞结构如图乙,若晶体密度为ag/cm3,则G与D最近的距离为____pm
(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;乙中○为G,●为D。)
【答案】碳 铜 C≡O SP3杂化 HF分子间通过氢键形成缔合分子 2 ×108pm
【解析】
A~G是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的七种元素。A与其他元素既不同周期又不同族,是H;B、C只能是第2周期元素,价电子层中未成对电子数都是2是2p2和2p4产生的,故分别是C和O;E核外的s、p能级的电子总数相等,有1s22s22p4或1s22s22p63s2,从晶体来看为金属,故是Mg;F与E(Mg)同周期且第一电离能比Mg小,F是Al;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满,是第4周期元素,离子应该为1s22s22p63s23p63d10,是Cu。D不在第IA族,有时8O~12Mg之间,为F。
(4)离子[Al(OH)4]— 中的Al价层电子4对,杂化类型是sp3。
(5)在测定A、D形成的化合物HF的相对分子质量时,因HF分子间通过氢键形成缔合分子使得实验测定值一般高于理论值。
(6)如图甲Cu的一种晶体结构是六方最密堆积,图为3个晶胞,一个晶胞中含有2个Cu;Cu与F形成的化合物是的晶胞结构如图乙,1:1的是CuF,Cu与F最近的距离为为对角线的1/4,故有:
Cu与F最近的距离×108pm
【题目】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为___________。
(2)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O4(g)完全分解):
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 1300 | 1700 | ∞ |
p/kPa | 35.8 | 40.3 | 42.5. | 45.9 | 49.2 | 61.2 | 62.3 | 63.1 |
①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时,测得体系中pO2=2.9 kPa,则此时的=________kPa,v=_______kPa·min1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
【题目】联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.5 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出320.8 kJ的热量。
(1)肼的电子式为___________________,过氧化氢的电子式为__________________。
(2)写出反应的热化学方程式:________________________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa时,已知18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表:
O===O | H—H | H—O(g) | |
1 mol化学键断裂时 需要吸收的能量/kJ | 496 | 436 | 463 |
写出表示H2燃烧热的热化学方程式___________________________________________;则32 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。
(4)联氨和H2O2可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________。
(5)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为____________(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______________。