氮元素有着多变价态和种类繁多的化合物,它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用.完成下列问题:
(1)在一密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T 298K 398K 498K
K 4.1×106 K1 K2
①比较K1、K2的大小:K1
K2(填“>”、“=”或“<”).
②若保持容器的容积不变,则该反应达到化学平衡状态的依据是
acd
acd
(填序号).
a.2v(H2)=3v(NH3)    b.v(N2)=3v(H2
c.容器内压强保持不变       d.混合气体的平均摩尔质量保持不变
③若维持容器的体积不变,达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N2,此时逆反应速率
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”);平衡向
正反应
正反应
方向移动.
④已知AgCl可溶于氨水中,而AgBr不溶于氨水中,则Ksp(AgCl)
 Ksp(AgBr).
(2)肼是氮元素的另一种氢化物,分子式为N2H4
①写出肼的电子式
,它属于
性分子.
②298K时,1.00g N2H4(l)与足量的N2O4(l)完全反应生成氮气和水,放出19.15kJ的热量.写该反应的热化学方程式
2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225.6 kJ/mol
2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225.6 kJ/mol

③肼也可以在纯氧中燃烧生成氮气和水,为了充分利用其能量有人设计了原电池装置,电极材料是多孔石墨电极,电解质为能够传导H+的固体电解质,请写出负极反应式
N2H4-4e-═N2+4H+
N2H4-4e-═N2+4H+
I.化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸的反应生成FeCl2还是FeCl3”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+
①可观察到实验现象是
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀

②反应过程中发生反应的化学方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈现血红色,但当滴加过量新制氯水时,却发现红色褪去.为了弄清溶液红色褪去的原因,同学们查到如下资料:
①铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO42-).
②SCN-的电子式为
③氯水具有很强的氧化性.
于是同学们提出两种假设,
①第一种假设是:Cl2可将Fe3+氧化为FeO42-,请写出该离子反应方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

②第二种假设是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化

II.某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染.请填写下列空白:

(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO

(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将
向逆反应方向进行
向逆反应方向进行
(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”).
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2t甲醇,至少需额外补充H2
1.0
1.0
t.
(3)用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜,在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g.
①请写出燃料电池中的负极反应式:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

②燃料电池正极消耗空气的体积是
2.8L
2.8L
(标况,空气中O2体积分数以20%计算).
A、Z、R、D、E、F、G是七种原子序数依次增大且不大于20的元素,其中有两种非金属元素位于同一主族.己知A、Z、D均能与R形成原子(或离子)个数不同的儿种常见化合物.请回答下列有关问题.
(1)若X、Y是D、F形成的最高价氧化物对应的水化物,浓度均为0.1mol/L的X、Y溶液的pH之和为14,则X、Y的晶体熔点相对高低为(写化学式)
NaOH>HClO4
NaOH>HClO4
,导致这种差异存在的原因是
NaOH为离子晶体,HClO4形成分子晶体,离子键强于分子间作用力
NaOH为离子晶体,HClO4形成分子晶体,离子键强于分子间作用力
在相同温度下,相等物质的量浓度的X、Y各自的溶液中,由水电离出的c(H+)的相对大小关系为
相等
相等

(2)A与Z、E均可形成正四面体构型的气态分子Q、P,又知P的燃烧热为1430kJ/mol.则其燃烧的热化学方程式
SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l),△H=1430kJ/mol
SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l),△H=1430kJ/mol

(3)R与D、F间;R与F、G间均可形成多种化合物,其中有两种是目前广泛使用的具有消毒杀菌能力的化合物.则相同物质的量浓度的这两种物质的溶液,消毒杀菌能力较强的物质的化学式为
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
,另一种物质的溶液中,各离子浓度由大到小的顺序为
Na+>ClO->OH->H+
Na+>ClO->OH->H+

(4)上述七种元素间能形成多种常见二元化合物,其中Z与G形成的一种化合物存在两类化学键的物质溶于HCl溶液的化学反应方程式为
CaC2+2HCl=CaCl2+C2H2↑;
CaC2+2HCl=CaCl2+C2H2↑;
,ZR2的电子式是
,该分子的空间构型为
直线型
直线型
化合物ZRF2的结构式为

(5)R能形成多种单质,如R2、R3,研究表明,新近制得的一种组成为R4的分子中,每个R原子均与另外两个R原子各形成一个键,则1molR4中共用电子对数为
4
4
NA,列有关R4的说法中正确的是

①R4与R3、R2互为同位素
②R4不能与A、Z、D的单质反应
③R4中各原予最外层均为8电子结构
④R4是1种新型化合物.

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