题目内容
【题目】短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期原子半径最小的元素。试回答以下问题:
(1)F元素名称为_______,在周期表中的位置是_____________。
(2)用电子式表示D与B以1:1的原子个数比形成的化合物的形成过程__________。
(3)化合物BD2中存在的化学键为_____键(填“离子”或“极性”或“非极性”)。A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为______化合物(填“离子”或“共价”)。
(4)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成。且甲、乙的水溶液均呈碱性,且乙可以用于治疗胃酸过多。则甲、乙反应的离子方程式为____________。
(5)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是_________(用元素符号表示)。
(6)B的非金属性___于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论:_________。
(7)B的最简单氢化物可作为燃料电池的___极,写出熔融碳酸钠介质中负极电极反应式:_____。
【答案】 氯 第三周期第VIIA族 极性 离子 HCO3-+OH-=CO32-+H2O Na>N>O>H 弱 2HC1O4+Na2CO3=2NaClO+H2O+CO2↑ 负 CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
【解析】根据B形成的化合物种类繁多,确定B为C元素;根据C、D为空气中含量最多的两种元素,且A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,所以C为N元素,D为O元素;D、E形成两种不同的离子化合物,则E为Na;F为同周期半径最小的元素,E、F同周期,所以F为Cl元素;它们的原子核外电子层数之和为13,则A为H元素。
(1)F元素名称为氯,原子序数是17,在周期表中的位置是第三周期第VIIA族;(2)D与B以1:1的原子个数比形成的化合物是过氧化钠,其形成过程为。(3)化合物CO2中存在的化学键为极性键。A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为NH4Cl,属于盐含有离子键和共价键,属于离子化合物。(4)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成。且甲、乙的水溶液均呈碱性,且乙可以用于治疗胃酸过多,乙是碳酸氢钠,甲是氢氧化钠,则甲、乙反应的离子方程式为HCO3-+OH-=CO32-+H2O。(5)A、C、D、E分别为H、N、O、Na,H是周期表中半径最小的,同周期原子序数越大半径越小,所以N>O,不同周期电子层越多半径越大,所以原子半径Na>N,则由大到小的顺序为:Na>N>O>H。(6)元素B和F的分别为C、Cl,非金属性C比Cl弱,高氯酸能制备碳酸,则高氯酸的酸性大于碳酸,即非金属性,Cl大于C,其反应方程为:2HC1O4+Na2CO3=2NaClO+H2O+CO2↑。(7)B的最简单氢化物是甲烷,可作为燃料电池的负极,发生失去电子的氧化反应,则在熔融碳酸钠介质中负极电极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
【题目】如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K= ,它所对应反应的化学方程式为;
(2)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=﹣90.7kJmol﹣1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJmol﹣1
(i)催化反应室中总反应的热化学方程式为 , 830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“=”).
(ii)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=mol/L.
(iii)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定量的甲醇,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) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
①此时刻,v正v逆(填“大于”、“小于”或“等于”).
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 .