题目内容

8.下列结论是从某同学的笔记本上摘录的,你认为其中肯定正确的是(  )
①微粒半径Cl->S2->S>F ②氢化物的稳定性 HF>HCl>H2S>H2Se ③还原性S2->Cl->Br->I- ④氧化性 Cl2>S>Se>Te ⑤酸性 H2SO4>HClO4>H2SeO4 ⑥得电子能力F>Cl>Br>I.
A.只有①B.①③④C.②④⑥D.只有⑥

分析 ①同周期元素随原子序数的增大,原子半径减小,具有相同电子排布的离子,原子序数的大的,半径小,阴离子的半径大于原子的半径;
②非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强;
③非金属性越强,对应离子的还原性越弱;
④非金属性越强,对应单质的氧化性越强;
⑤非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强;
⑥同主族元素,电子层数越多,得电子能力越弱.

解答 解:①同周期元素随原子序数的增大,原子半径减小,则S>Cl,具有相同电子排布的离子,原子序数的大的,半径小,则S2->Cl-,阴离子的半径大于原子的半径,S2->S,Cl->Cl,但无法确定Cl->S,故①错误;
②非金属性F>Cl>S>Se,气态氢化物的稳定性为HF>HCl>H2S>H2Se,故②正确;
③非金属性Cl>Br>I>S,对应离子的还原性为S2->I->Br->Cl-,故③错误;
④非金属性Cl>S>Se>Te,对应单质的氧化性为Cl2>S>Se>Te,故④正确;
⑤非金属性Cl>S>Se,对应最高价氧化物的水化物的酸性为H4ClO4>H2SO4>H2SeO4,故⑤错误;
⑥同主族元素,电子层数越多,得电子能力越弱,则电子能力为F>Cl>Br>I,故⑥正确;
故选C.

点评 本题考查非金属元素的性质,明确同周期、同主族元素的性质变化规律及元素非金属性的比较方法是解答本题的关键,难度不大.

练习册系列答案
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18.能源是人类生存与发展必不可缺的物质,对传统能源进行脱硫、脱硝处理,提高新能源在能源消费中的比倒是改变目前我国频发的雾霾天气的有效措施.

(1)肼(N2H4)和化合物甲是一种重要的火箭推进剂,甲分子与肼分子具有相同的电子数,二者反应的生成物中有l0e-分子,另一种生成物为极稳定的单质,写出该反应的化学方程式N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O;
(2)对燃煤产生的尾气进行回收处理,有助于空气质量的改善,还能变废为宝,尾气处理过程中涉及到的主要反应如下:
①2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1
②2H2 (g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)△H=+90.4kJ•mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ•mol-1l
④2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
S(g)与O2(g)反应生成SO2 (g)的热化学方程式为S(g)+O2(g)=SO2 (g)△H=-574kJ•mol-1
(3)煤碳液化也有助于减少雾霾天气的发生,液化反应之一为:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<O;按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,则正反应速率:v(a)、v(b)、v(c)、v(d)由小到大的顺序为v(d)<v(a)<v(b)<v(c);
实际生产条件控制在T1℃、1×l04kPa左右,选择此压强的理由是压强为1×l04kPa左右,CO的转化率已经很大,压强再增大,CO转化率提高不大,生成成本增大,得不偿失.
(4)工业上生产新能源二甲醚(CH3OCH3)的原理之一为:
2CO2(g)+6H2( g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g).相同温度下,在两个容器中进行上述反应,某时刻两容器中各气态物质的浓度(mol•L1-)及正逆反应速率之间的关系如下表所示:
容器c(CO2c(H2c(CH3OCH3c(H2O)v(正)和v(逆)大小比较
I1.0×10-21.0×10-21.0×10-41.0×10-4v(正)=v(逆)
2.0×10-21.0×10-21.0×10-42.0×10-4v 正)<
v(逆)(填>、<、=)
填写表中空白处并写出其推测过程I处于平衡状态,则平衡常数k=$\frac{1×1{0}^{-4}×(1×1{0}^{-4})^{3}}{(1×1{0}^{-2})^{2}×(1×1{0}^{-2})^{6}}$=1,Ⅱ中浓度商Qc=$\frac{1×1{0}^{-4}×(2×1{0}^{-4})^{3}}{(2×1{0}^{-2})^{2}×(1×1{0}^{-2})^{6}}$=2,则Qc>K=1,故反应向逆反应方向进行.
(5)二甲醚(燃烧热为1455kJ/mol)燃料电池是一种绿色电池,其工作原理如图2所示,a、b均为惰性电极,a极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2↑+12H+;当消耗1molO2时,通过质子交换膜的质子数为4NA
若电池工作时消耗1mol二甲醚所能产生的最大电能为1320kJ,则该燃料电池的工作效率为90.7%  (燃料电池的工作效率是指电池所产生的最大电能与燃料燃烧时所能释放的全部热能之比).
19.氢、碳、氮、氧三种元素可组成许多重要的化合物.
(1)一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)?N2O4(g)△H<0达到平衡.其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是BC(填字母).
A.减小NO2的浓度    B.降低温度    C.增加NO2的浓度    D.升高温度
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:
N2(g)+3H2O(1)?2NH3(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)△H=a kJ/mol-1
为进一步研究NH3生成量与温度的关系,测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表:
T/K303313323
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0
此合成反应的a>0;△s>0,(填“>”、“<”或“=”)
(3)利用液氨合成尿素的反应在进行时分为如下两步.第一步:2NH3+CO2?H2NCOONH4,第二步:H2NCOONH4?H2O+H2NCONH2.在一体积为0.5L密闭容器中投入4.0mol液氨和1.0mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如图1所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第2步反应决定,总反应进行到约55 min时到达平衡.
②反应进行到l0min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=0.148 mol/(L•min).
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图2:
①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图.

(5)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ•mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)△H=-810.1kJ/mol.
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.右图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图.写出上述光电转化过程的化学反应方程式2CO2+2H2O$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCOOH+O2.催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是a→b(填a→b或b→a).
4.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列问题:
(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等.
(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是D.
A.可用氧化物形式表示为BaO•CuO•2SiO2     
B.性质稳定,不易脱色
C.x等于6                                 
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如下:

①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行,写出该反应化学方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO↑+Si,再利用化学反应进行的方向的知识判断该反应的△H>0(填<、>或=).
②SiCl4极易水解,其完全水解的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl.
③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl4和其他杂质的方法为蒸馏(精馏).
物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
④分离出SiCl4后的残余物中含有铁元素,为了测量残余物中铁元素的含量,先将残余物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,某同学称取1.000g残余物后,经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取20.00mL试样溶液,用1.000×10-3mol/LKMnO4标准溶液滴定.达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残余物中铁元素的质量分数是2.8%.

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