题目内容

如图所示为白磷在空气中充分燃烧后，生成物分子的结构示意图．其中圆圈表示原子，实线表示化学键．下列关于该生成物的叙述中不正确的是

[　　]

A．

生成物的化学式为P4O10

B．

分子中磷原子排列成正四面体型

C．

单实线表示的化学键为极性键，双实线表示的为非极性键

D．

分子中每个磷原子都处于一个正四面体的中心

答案：C
解析：

本题考查白磷的燃烧的性质、结构式和化学键．生成物的化学式为P4O10，最简式为P2O5；分子中磷原子排列成正四面体型，分子中每个磷原子都处于一个正四面体的中心；单实线和双实线表示的化学键都为极性键．


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（1）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1．
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
．
（2）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似．已知断裂1mol N-N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则1mol N4气体转化为2molN2时要放出
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 kJ能量．
（3）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H2+O2═2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将
化学
化学
能转化为
电
电
能．其电极反应式分别为：负极
2H2-4e-═4H+
2H2-4e-═4H+
，正极
O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O
．
（4）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C4H10表示），电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2-．则该电池负极的电极反应为：
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
，电池工作时，固体电解质里的O2-向
负
负
极移动．（填“正”或“负”）．

如图所示，关闭活塞C，在锥形瓶中投入足量白磷，通入未知气体，再塞紧橡皮塞(此时U形管中A、B两液面相平)，对锥形瓶微微加热，迅速发生反应，反应停止后，恢复到原来温度，打开活塞C，A、B两液面仍相平，则通入的气体应为(    )

A.O2                B.空气                C.N2O                  D.Cl2

根据所学知识，完成下列问题：

（1）化学反应可视为旧键断裂和新键生成的过程。键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷和其燃烧产物P4O6的分子结构如图所示，现提供以下键能（kJ· mol-1）： P－P：198，  P－O：360， O－O：498，白磷(P4)燃烧的热化学方程式为                       。

（2）化学能与电能之间可以相互转化，以Fe、Cu、C(石墨)、CuSO4溶液、FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液 、AgNO3溶液为原料，通过原电池反应实现2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+,请你把下图补充完整，使之形成闭合回路，并用元素符号标明电极。甲池中电解液是        溶液；乙池中电解液是         溶液。（要求：甲、乙两池中电解质元素种类始终保持不变）

（3）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

①对PM2.5空气样本用蒸馏水处理，制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子

K+

Na+

NH4+

SO4２－

NO3－

Cl－

浓度/ mol?L-1

4×10-6

6×10-6

2×10-5

4×10-5

3×10-5

2×10-5

根据表中数据判断该试样的酸碱性为        ，试样的pH值=        

②已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)  2NO(g) H＞0

若1 mol空气含有0.8 molN2和0.2 molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8 × 10-4 mol.计算该温度下的平衡常数K= ___________；汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是                                          。

 

（本题共10分）白磷、红磷是磷的两种同素异构体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足是生成P4O10。

（1）已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为：

P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1= -2983.2 kJ•mol-1,

P(s，红磷)+ 5/4O2(g)=1/4 P4O10(s) ΔH2= -738.5 kJ•mol-1

则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为                                  。

（2）已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s,白磷)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH= -1638kJ•mol-1。在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气（标准状况下），控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10和P4O6的物质的量之比为                ，反应过程中放出的热量为为                。

（3）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下的化学键的键能（KJ／mol）:P-P 198，Cl-Cl 243，P-Cl 331。

则反应P4(s,白磷)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反应热ΔH =                    。

 

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