题目内容

（4分）
（1）写出CH4和Cl2在光照的条件下生成CH3Cl的化学反应方程式                       。
（2）写出Cl2溶于水生成HClO的化学反应方程式                         。


解析

练习册系列答案
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现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F，其原子序数依次增大．A、E同主族，A元素原于半径是周期表中所有元素中最小的，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．C元素最高价氧化物的水化物X能与其氢化物Y反应生成盐，F是地壳中含量最多的金属元素．A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物．?
（1）写出Y和D2在催化剂作用下反应的化学方程式
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
（用化学式表示，以下同）．?
（2）将X和Y的水溶液充分混合后，常温下测得溶液的pH＞7，则该溶液中离子浓度由大到小的顺序是
c（NH4+）＞c（NO3-）＞c（OH-）＞c（H+）或c（NH4+）＞c（OH-）＞c（NO3-）＞c（H+）
c（NH4+）＞c（NO3-）＞c（OH-）＞c（H+）或c（NH4+）＞c（OH-）＞c（NO3-）＞c（H+）
．
（3）甲是E元素最高价氧化物的水化物，乙是F元素的最高价氧化物，请写出乙与甲的水溶液发生反应的离子方程式
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
．?
（4）用B的某种单质作电极，电解E元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液时，阳极的电极反应式为
4OH-=2H2O+O2+4e-
4OH-=2H2O+O2+4e-
．
（5）燃料电池具有能量利用率高，可连续使用和污染小等优点．BA4和氧气可形成燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为石墨，该电池负极反应的电极反应式为
CH4+10OH-=CO32-+6H2O+8e-
CH4+10OH-=CO32-+6H2O+8e-
，若该电池用于电解饱和食盐水的电源，当消耗1molBA4时，收集到Cl2的物质的量是
4mol
4mol
．
A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，而B的核电荷数比A大1，C原子的电子总数比B原子的电子总数多4； 1molA的单质能跟足量的盐酸反应，在标准状况下可置换出22.4L的H2，这时A转变为与氖原子具有相同电子层结构的离子．试回答：
（1）写出A和C组成的化合物的电子式
；
（2）B的离子结构示意图是
，与B的离子具有相同电子数的分子中，有一种分子可与盐酸化合生成一种盐，该盐的电子式是
；
（3）写出C元素的单质和甲烷发生一元取代反应的化学方程式
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
；
（4）写出A最高价氧化物的水化物和C最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式：
Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O
Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O
．
（2011?万州区一模）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等．
（1）工业合成氨的热化学方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.2KJ/mol．有关键能：：946.5KJ/mol；N-H：391.0KJ/mol；则H-H键能为
436.1kJ/mol
436.1kJ/mol
．
（2）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：已知1molH2O（g）转变为1molH2O（l）时放热44.0KJ．写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
．
物质 △H（KJ/mol）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
（3）若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是
NH4HSO4、（NH4）2SO4
NH4HSO4、（NH4）2SO4
，溶液中离子浓度从大到小的顺序是
c（NH+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）
c（NH+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）
．
利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径．回答下列问题：
（1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4+H2O=CO+3H2．部分物质的燃烧热数据如表：
物  质 燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1mol N2、3mol H2，，此时N2的转化率为a．则平衡时NH3的浓度为
2a
V
mol/L
2a
V
mol/L
．
（3）1，3-丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1，3-丙二醇的路线如下：

某化工厂已购得乙烯11.2t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得：
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2     CH4+H2O
 高温 
.
 
CO+3H2
假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%．且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭
3.0
3.0
吨、甲烷
4.0
4.0
吨，才能满足生产需要．
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡
向左
向左
移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H
不改变
不改变
（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为：CH4+H2O=CO+3H2．已知部分物质燃烧的热化学方程式如下：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
又知1molH2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
．已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池．请写出该电池的正极反应式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．
（5）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=a的H2SO4溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va：Vb=
1：10
1：10
．
（6）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．则溶液显
中
中
性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．

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