题目内容
【题目】短周期主族元素W、X、Y 、Z的原子序数依次增大,W、X同主族,Y原子的最外层电子数等于X原子的电子总数,Z原子的电子总数等于W、X、Y三种原子的电子数之和,Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnZO2n+2。W、X、Y三种元素形成的一种化合物的结构如下图所示。下列说法错误的是
![]()
A.W的最高正价和最低负价的代数和为0
B.W的简单离子半径可能大于X的简单离子半径
C.Y的最高价氧化物对应的水化物属于弱碱
D.Z的单质的水溶液需保存在棕色试剂瓶中
【答案】C
【解析】
由信息可知W是H,X是Li,Y是Al,Z是Cl元素。
A. H元素最高为+1价,最低为-1价,二者代数和为0,A正确;
B. H-、Li+电子层结构相同,核电荷数Li+>H-,所以离子半径H->Li+,B正确;
C. Y是Al元素,Al最高价氧化物对应水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,C错误;
D. Cl2溶于水得到氯水,氯气与水反应产生盐酸和次氯酸,其中含有的HClO不稳定,光照容易分解,所以应该保存在棕色试剂瓶中,D正确;
故合理选项是C。
【题目】氮的化合物在相互转化、工业生产等方面应用广泛,回答下列问题。
(1)N2O是一种能刺激神经使人发笑的气体,可发生分解反应2N2O=2N2+O2,碘蒸气能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步: I2(g)=2I(g) (快反应)
第二步: I(g)+N2O(g)=N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步: IO(g)+N2O(g)=N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_____(填标号)。
A.温度升高,该反应速率常数k值增大
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2作催化剂,其浓度大小与N2O分解速率无关
(2)温度为T1时,在二个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H<0。实验测得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数。
容器编号 | 起始浓度/ mol·L-1 | 平衡浓度/ mol·L-1 | ||
c(NO) | c(O2) | c(NO2) | c(O2) | |
Ⅰ | 0.6 | 0.3 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.25 | 0.2 | |
①温度为T1时,
=________;当温度升高为T2时,k正、k逆分别增大m倍和n倍,则m______n(填“>”“<”或“=”)。
②容器Ⅱ中起始时v正_____v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
(3)NH3与CO2反应可合成尿素[化学式为CO(NH2)2],反应方程式为2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行,下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线分别表示温度为T℃时,按不同氨碳比
和水碳比
投料时,二氧化碳平衡转化率的情况。
![]()
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水碳比的数值分别为0.6~0.7,1~1.1,1.5~1.6,则生产中应选用的水碳比数值范围是______。
②在选择氨碳比时,工程师认为控制在4.0左右比较适宜,不选择4.5,理由是_____。
【题目】氯胺是一种长效缓释水消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl,NHCl2和NCl3)。工业上可利用NH3(g)+Cl2(g)
NH2Cl(g)+HCl(g)制备一氯胺。回答下列问题:
(1)氯胺作饮用水消毒剂是因为水解生成具有强烈杀菌作用的物质,该物质是___,二氯胺与水反应的化学方程式为___。
(2)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如表和如图所示(忽略不同物质中同种化学键键能的细微差别)。
![]()
化学键 | N-H | N-Cl | H-Cl |
键能(kJ/mol) | 391.3 | x | 431.8 |
则ΔH2=___kJ/mol,x=___。
(3)在密闭容器中反应NH3(g)+Cl2(g)
NH2Cl(g)+HCl(g)达到平衡,据此反应通过热力学定律计算理论上NH2Cl的体积分数随
(氨氯比)的变化曲线如图所示。
![]()
①a、b、c三点对应平衡常数的大小关系是___。T1温度下该反应的平衡常数为___(列出算式即可)。
②在T2温度下,Q点对应的速率:v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③在氨氯比一定时,提高NH3的转化率的方法是___(任写1种)
④若产物都是气体,实验测得NH2Cl的体积分数始终比理论值低,原因可能是___。