题目内容
【题目】A、B、C、D、E 是五种短周期元素,其中A、B、C 在同一周期。0.5molA 元素的原子失去9.03×1023 个电子后,转化为具有与氖原子相同电子层结构的离子,A 元素最高价氧化物的水化物能分别与B、C 元素最高价氧化物的水化物反应,且都生成盐,B 元素原子各层电子数均为偶数,C 元素原子最外层电子数比最内层少一个。D 元素的一种同位素原子中没有中子。E 元素与其它四种元素均不在同一周期,E 的最高价氧化物的水化物是一种强酸。请回答下列问题:
(1)A 离子结构示意图为:_____;E 元素在周期表中的位置是_____;
(2)用电子式表示B 与C 形成化合物的过程:_____;
(3)A 元素最高价氧化物的水化物与 C 元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是:_____;
(4)E 与D 形成的某种化合物,其水溶液呈碱性,其原因是_____(用离子方程式作答)。
【答案】 第二周期第ⅤA 族 Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O NH3·H2ONH4++ OH-
【解析】
根据原子结构和元素性质推断元素,进而回答相关问题。
0.5molA 原子失去1.5mol电子形成的离子具有氖原子的电子层结构,则A为铝(Al);铝位于第三周期,Al(OH)3具有两性。第三周期元素B,原子各层电子数为偶数且最高价氧化物的水化物能与Al(OH)3反应,则元素B只能为硫(S);第三周期元素C,原子最外层电子数比最内层少一个且最高价氧化物的水化物能与Al(OH)3反应,则元素C只能为钠(Na);原子核中没有中子的只有氕(),则D为氢(H);与其它元素不同周期的E 元素只能在第二周期,其中只有氮元素的最高价氧化物的水化物HNO3是强酸,即E为氮(N)。
(1)铝离子结构示意图为,E 元素在周期表中位于第二周期第ⅤA 族;
(2)B 与C 形成化合物的过程,用电子式表示为;
(3)A 、C 元素最高价氧化物的水化物分别是Al(OH)3、NaOH,它们反应的离子方程式Al(OH)3 + OH—=AlO2—+ 2H2O;
(4)E 与D 可形成NH3等,NH3水溶液呈碱性的原因是NH3·H2ONH4+ + OH—。
【题目】低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合所学知识回答:
(1)①用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)1/2C2H4(g)+ 2H2O(g),若 该反应体系的能量随反应过程变化关系如下图所示, 则该反应的△H =______(用含a、b的式子表示)。
已知:几种化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的△H=-152kJmol﹣1,则表中的x=___________。
化学键 | C=O | H-H | C=C | C-H | H-O |
键能/kJmol﹣1 | 803 | 436 | x | 414 | 464 |
② 以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如下图所示。则N极上的电极反应式为____________;该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________。
(2)用CO2催化加氢可以制取乙醚的反应如下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H=﹣122.5 kJmol﹣1,某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如下图所示。
①T1_______T2(填“<”、“=”或“>”),判断理由是__________________________。
②T1温度下,将6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,经过5 min反应达到平衡,则0~ 5 min内的平均反应速率υ(CH3OCH3)=______。
③一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______(填标号)。
A.逆反应速率先增大后减小 B.容器中 c(H2)/c(CO2)的比值减小
C.H2的转化率增大