题目内容
【题目】下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。
(1)甲烷的比例模型是______(填序号)。
(2)相对分子质量为100的烷烃的分子式是_____。
(3)立方烷的一氯代物有_________种,它的六氯代物有_________种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
(5)已知拆开1mol H-H键,1molO-H(g)键,1molO=O键分别需要的能量是436kJ、463kJ、496kJ,则O2与H2反应生成2molH2O(g)所释放的热量为___________ kJ 。
【答案】C C7H16 1 3 A 484
【解析】
(1)根据原子半径C>H,原子之间形成共价键,分析判断;
(2)根据烷烃分子式通式是CnH2n+2分析计算;
(3)立方烷分子中只有一种H原子,H原子被Cl取代得到取代产物;立方烷结构对称,含有1种H,二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线上3种位置,六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相同;
(4)分子中含有的C原子数越多,物质沸点越高,当分子式相同时,支链越少,物质的沸点越高;
(5)反应热为断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物化学键释放的能量的差计算。
(1)甲烷是正四面体结构,C原子与4个H原子形成四个共价键,由于原子半径C>H,二者形成共价键时电子云重叠、交叉而结合在一起,所以甲烷的比例模型是C;
(2)烷烃分子式通式是CnH2n+2,则烷烃的相对分子质量是14n+2=100,,解得n=7,所以该烷烃的分子式是C7H16;
(3)根据立方烷结构可知,该物质是高度对称的,分子中只有一种位置的H原子,所以其一氯代物只有一种;立方烷分子式是C8H8,它的六氯取代产物的种类与二氯取代产物种类相同,二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线上3种位置,一氯代物有1种,二氯代物有3种,分子中共含有8个H原子,则六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相同,同分异构体数目为3种;
(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点越低。
①、③中碳原子都是4个,②无支链,沸点:①>③;②、④中碳原子数为5,比①、③中碳原子数都多,则沸点较高,故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③,故合理选项是A;
(5)发生反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),断裂2mol H-H、1mol O=O需要吸收的能量为436kJ×2+496kJ=1368kJ,形成4mol H-O释放的能量为463kJ×4=1852kJ,释放的能量多余吸收的能量,所以该反应为放热反应,反应放出热量为484kJ。
【题目】工业上由N2、H2合成NH3。制备H2需经多步完成,其中“水煤气(CO、H2)变换”是纯化H2的关键一步。
(1)水煤气变换:CO(g)+ H2O(g)CO2(g) + H2(g),该反应的H = +41 kJ/mol或﹣41 kJ/mol。
① 平衡常数K随温度变化如下:
温度/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | 290 | 39 | 11.7 |
下列分析正确的是__________。
a. 水煤气变换反应的H<0
b. 增大压强,可以提高CO的平衡转化率
c. 增大水蒸气浓度,可以同时增大CO的平衡转化率和反应速率
② 温度为T1时,向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO和H2O(g),
相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | ||
反应物 | CO | H2O | CO | H2O |
起始时物质的量(mol) | 1.2 | 0.6 | 2.4 | 1.2 |
平衡时物质的量(mol) | 0.8 | 0.2 | a | b |
达到平衡的时间(min) | t 1 | t 2 |
ⅰ. 甲容器中,反应在t1 min 内的平均反应速率v(H2)=_____mol/(L·min)。
ⅱ. 甲容器中,平衡时,反应的热量变化为_____kJ。
ⅲ. T1时,反应的平衡常数K甲= ______。
ⅳ. 乙容器中,a =______mol。
(2)以氨水为吸收剂脱除CO2。当其失去吸收能力时,通过加热使吸收剂再生。用化学方程式表示“吸收”过程:___________________________________。
(3)2016年我国某科研团队利用透氧膜,一步即获得N2、H2,工作原理如图所示。(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。
① 起还原作用的物质是_______。
② 膜Ⅰ侧发生的电极反应式是_______。
【题目】(本题共8分)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 | 元素性质与原子(或分子)结构 |
T | 最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X | 常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对 |
Y | M层比K层少1个电子 |
Z | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的原子结构示意图 。
(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________(填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质剧烈
d.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物,写出该化合物的电子式:_____ _________。
(4)元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。