题目内容
【题目】X、Y、Z、W是第三周期元素,它们最高价氧化物对应的水化物溶于水,得到浓度均为0.010mol/L的溶液,其pH(25℃)与对应元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 简单离子的半径:X>Z>W
B. 简单气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
C. Y单质可用于制作半导体材料
D. n =2-lg2
【答案】D
【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y> Z> Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,以此来答题。
A.比较半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层结构相同的离子,原子序数大,半径小,故离子的半径:Z>W>X,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,故简单气态氢化物的稳定性:W>Z>Y,故B错误;
C.Y为P元素,单质不可用于制作半导体材料,故C错误;
D. Z为S元素,形成的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,由于PH=-lgc(H+)=-lg0.02=n,故n =2-lg2,故D正确;
故选D。
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【题目】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.36 | 0.48 | 0.50 | 0.50 |
0~50s内的平均反应速率v(N2)=__________。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1mol NH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为_________kJ/mol。
【题目】近年来,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积恒定的密闭容器中充入一定量的NO(g)和CO(g)在t1时刻达到平衡状态。若要同时提高该反应的速率和NO(g)的转化率,可采取的措施_______________。(写一条)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将煤气化转化为水煤气,其反应原理为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ; △H=+131.3kJ/mol。
①该反应在_________下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②水煤气燃烧过程中产生的CO2气体可以与“84消毒液”的主要成分NaClO发生反应,该反应的离子方程式为:___________________________________________________。(已知:HClO:Ka=3.0×10ˉ8;H2CO3:Ka1=4.30×10ˉ7;Ka2=5.61×10ˉ11)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | |
CO | H2O | H2 | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | t |
①实验1条件下平衡常数K=________________(保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ____0(填“<”或“>”);若900℃时,另做一组实验,在此容器中加入10molCO,5mo1H2O,2mo1CO2,5molH2,此时v(正) ___v(逆)