题目内容
(8分)(1)X、Y、Z三种元素的离子结构都和Ar具有相同的电子层排布.H2在X单质中燃烧,产生苍白色火焰;Y元素的气态氢化物是H2Y,其最高价氧化物中Y的质量分数为40%;Z元素和氮元素在同一族.
①根据以上条件,推断X ,Y ,Z (填写元素符号);
②写出它们的最高价氧化物的水化物的化学式:X ,Y ,Z .
③写出Y在周期表中的位置_____________.
(2)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题。
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a.④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是___________。
b.②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是___________。
c.③、④、⑥元素可形成含10个电子的微粒,其中A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。用化学式表示下列4种微粒A ___________、B___________、C___________、D ___________并写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式___________。
d.②和浓硫酸反应的化学方程式为___________
(12分)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:
①CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-Q1 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-Q2 kJ·mol-1
③CO(g)+ H2O(g)
CO2(g) + H2(g) △H3=-Q3 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应3H2(g)+ 3CO(g)
CH3OCH3(g)+ CO2(g)的热化学方程式为 。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH (g) △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断ΔH 0 (填“ >”、“=”或“<”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是 。
A.体系的压强不变 B.密度不变
C.混合气体的相对分子质量不变 D.c(CO)=c(CH3OH)
②某温度下,将 2mol CO和 6mol H2 充入2L的密闭容器中,充分反应 10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K= 。
(3)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJmol-1。实验室模拟化工生产,在恒容密闭容器中充入一定量N2和H2后,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图1。请回答下列问题:
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①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 。
②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度,请在图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中c(NH3)随时间变化的示意图。
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为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下:
电池:Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电解池:2Al + 3H2O = Al2O3 + 3H2↑
对该电解过程,以下判断正确的是
电 池 | 电 解 池 | |
A | H+ 移向Pb电极 | H+ 移向Pb电极 |
B | 每消耗3mol Pb | 生成1mol Al2O3 |
C | 正极:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O | 阳极:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ |
D | Pb电极反应质量不变 | Pb电极反应质量不变 |