题目内容
【题目】C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素.
(1)Si位于元索周期表第周期第族.
(2)N原子的原子结构示意图为;Cu的低价氧化物的颜色为 .
(3)用“>”或“<”填空:
原子半径 | 电负性 | 熔点 | 沸点 |
AlSi | NO | 金刚石晶体硅 | CH4SiH4 |
(4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生.
0﹣t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是 , 溶液中的H+向极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是 .
【答案】
(1)三;IVA
(2);砖红色
(3)>;<;>;<
(4)2H++NO3﹣+e﹣=NO2↑+H2O;正;铝在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步发生反应,Al作正极,当硝酸浓度降为一定浓度时变为稀硝酸,Al开始做负极,电子流动方向发生改变
【解析】解:(1)Si原子核外有3个电子层、最外层电子数为4,所以位于第三周期第IVA族,故答案为:三;ⅣA;(2)N原子结构示意图为 ,氧化亚铜为砖红色,故答案为: ;砖红色;(3)同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径Al>Si;
同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大,所以电负性N<O;原子晶体熔沸点与原子半径成反比,原子半径C<Si,所以熔沸点金刚石>晶体硅;不含氢键的分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比,相对分子质量甲烷<硅烷,所以熔沸点甲烷<硅烷;
原子半径 | 电负性 | 熔点 | 沸点 |
Al>Si | N<O | 金刚石>晶体硅 | CH4<SiH4 |
4)该原电池中,Al发生钝化现象,Cu易失电子而作负极,Al作正极,正极反应式为2H++NO3﹣+e﹣=NO2↑+H2O,溶液中阳离子向正极移动,所以氢离子向正极移动;当浓硝酸浓度降低到一定程度是变为稀硝酸,Al易失电子而作负极,所以电子流动方向发生改变,故答案为:2H++NO3﹣+e﹣=NO2↑+H2O;正;铝在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步发生反应,Al作正极,当硝酸浓度降为一定浓度时变为稀硝酸,Al开始做负极,电子流动方向发生改变.
(1)主族元素原子核外电子层数与其周期数相等,最外层电子数与其族序数相等;(2)N原子核内有7个质子、核外有7个电子、两个电子层;氧化亚铜为砖红色;(3)同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小;同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大;原子晶体熔沸点与原子半径成反比;不含氢键的分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比;(4)该原电池中,Cu作负极、Al作正极,正极上硝酸根离子得电子生成二氧化氮;电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,当浓硝酸浓度降低到一定程度是变为稀硝酸,Al易失电子而作负极.
【题目】开发清洁能源是当今研究的热点问题.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3 . 工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=﹣99kJmol﹣1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJmol﹣1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算△H= . 反应原料来自煤的气化.已知该反应的平衡常数表达式为K= ,每生成1mol H2需要吸收131.3kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6molL﹣1 , c(H2)=1.4molL﹣1 , 8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为 .
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(molL﹣1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是 .
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图1所示,图中X代表(填“温度”或“压强”)判断的理由是
(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比 的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势.试解释二甲醚产率和甲醇产率变化的原因: