题目内容
【题目】非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题。
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体:
①D的化学式是________;
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体:
①A、C的化学式分别是:A________;C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式_______________________________________________。该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
【答案】 H2SO4 酸雨 N2 NO2 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
【解析】非金属单质A,转化为含氧酸D,D为强酸,B和C都是氧化物,则A元素为可变价元素,符合条件的元素有S、N元素,则A是氮气或硫单质。(1)若A在常温下为固体,则A是S单质,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,二氧化硫被氧化生成三氧化硫,则C是SO3,三氧化硫和水反应生成硫酸,则D是H2SO4,①通过以上分析知,D是硫酸,其化学式为:H2SO4;②B是二氧化硫,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定易被氧化生成硫酸,硫酸溶液呈酸性,雨水中含有硫酸而形成酸雨;(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体,则A是N2,C是NO2,B是NO,D是HNO3。①通过以上分析知,A、C的化学式分别是:N2、NO2;②常温下,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中铜和氮元素化合价变化,属于氧化还原反应。
【题目】Ⅰ已知34Se的原子结构示意图如图所示,回答下列问题:
(1)Se在元素周期表中的位置是__________。
(2)由Se在周期表中的位置分析判断下列说法正确的是__________。
A.热稳定性:PH3>H2S>H2Se B.还原性:H2Se>HBr>HCl
C.离子半径:Se2->Cl->K+ D.酸性:HClO3>HBrO3>H2SeO3
Ⅱ在温度t1和t2下,X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 | K(t1) | K(t2) |
F2+H2===2HF | 1.8×1036 | 1.9×1032 |
Cl2+H2===2HCl | 9.7×1012 | 4.2×1011 |
Br2+H2===2HBr | 5.6×107 | 9.3×106 |
I2+H2===2HI | 43 | 34 |
(1)已知,HX的生成反应是放热反应,则温度t2__________t1(填“<”或“>”)。
(2)用电子式表示HX的形成过程__________。
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是__________。
(4)X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因:__________。
(5)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
(6)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,__________(选填字母)。
a.在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低 b.HX的稳定性逐渐减弱
c.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 d.HX的还原性逐渐减弱
(7)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。写出BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式__________.
【答案】 第4周期第ⅥA族 BC > HF、HCl、HBr、HI 卤素原子的最外层电子数都是7 同一主族元素从上至下原子核外电子层数依次增多 ab BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr
【解析】I.(1). 根据Se的原子结构示意图可知,Se有四个电子层,最外层有6个电子,因电子层数等于周期数、最外层电子数等于主族序数,所以Se元素位于元素周期表的第4周期第VIA族,故答案为:第4周期第VIA族;
(2) A. 同一周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性S>P、S>Se,又因元素的非金属性越强,其气态氢化物热稳定性越强,所以热稳定性H2S>PH3、H2S>H2Se,故A错误;B. 非金属性Cl>Br>Se,因非金属性越强,其对应阴离子的还原性越弱,则还原性:H2Se>HBr>HCl,故B正确;C. 电子层数越多,离子半径越大,则离子半径Se2->Cl-,具有相同核外电子排布的离子,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径Cl->K+,所以离子半径:Se2->Cl->K+,故C正确;D. 最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强,但HClO3、HBrO3、H2SeO3均不是该元素的最高价氧化物对应的水化物,所以无法比较酸性强弱,故D错误;答案选BC;
II. (1). 因HX的生成反应是放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,由表中数据可知,K(t1)>K(t2),说明t2>t1,故答案为:>;
(2). 因HX都是共价化合物,氢原子最外层电子与X原子最外层电子形成一对共用电子对,其形成过程可表示为:,故答案为:;
(3). F、Cl、Br、I属于ⅦA族元素,同主族元素自上而下随着核电荷数的增大,原子核外电子层数逐渐增多,导致原子半径逐渐增大,因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,从而导致非金属性逐渐减弱,即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱,所以HF键的极性最强,HI的极性最弱,因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI,故答案为:HF、HCl、HBr、HI;
(4). 卤素原子的最外层电子数均为7个,在反应中均易得到1个电子而达到8电子的稳定结构,而H原子最外层有一个电子,在反应中也能得到1个电子而达到2电子的稳定结构,因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX,故答案为:卤素原子的最外层电子数都是7;
(5). 平衡常数越大,说明反应越易进行,F. Cl、Br、I的得电子能力依次减小的主要原因是:同一主族元素从上至下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱造成的,故答案为:同一主族元素从上至下原子核外电子层数依次增多;
(6). a. K值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,故a正确;b. 反应的正向程度越小,说明生成物越不稳定,故b正确;而选项c、d都与K的大小无直接关系,故c、d错误;答案选ab;
(7). 不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,根据氯气与二氧化硫反应生成HCl和硫酸的原理可以推断BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式为:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr,故答案为:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为:CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) ΔH=+330kJ/mol
(1)下图表示初始投料比n(CH4):n(CO2)为1:3或1:4,CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注:投料比用a1、a2表示]
①a2=__________。
②判断T1的T2的大小关系,并说明理由:__________。
(2)CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下:
①过程Ⅰ,生成1mol H2时吸收123.5kJ热量,其热化学方程式是__________。
②过程Ⅱ,实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是__________。
③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全,下列说法正确的是__________。(填序号)
a.过程Ⅰ和过程Ⅱ中发生了氧化还原反应
b.过程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3
c.若过程Ⅰ投料,可导致过程Ⅱ中催化剂失效
【题目】I. 某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮,但木条未复燃 | 30min |
(1)该反应是_________反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与_____________________有关。
Ⅱ.某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,在从0—3分钟各物质的物质的量变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(3)该反应的的化学方程式为_____________。
(4)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为__________。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是_________。
A.v(A)= 2v(B) B.容器内压强保持不变
C.v逆(A)= v正(C) D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)由图求得A的平衡时的转化率为__________。
Ⅲ.已知:断开1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键释放的能量数据如下表:
共价键 | H—H | N—H | N≡N |
能量变化/kJ·mol-1 | 436 | 390.8 | 946 |
则合成氨反应:N2(g) + 3H2(g)= 2NH3(g) H = ____________kJ·mol-1。