题目内容
现有甲、乙、丙、丁四种短周期元素,它们之间的关系如下:
Ⅰ.原子半径:甲<丙<乙<丁
Ⅱ.原子的最外层电子数:甲+丙=乙+丁=8
Ⅲ.原子的核外电子层数:丁>乙=丙=2甲
Ⅳ.乙元素的主要化合价:最高正价+最低负价=2
则下列说法不正确的是
A.乙元素的最外层有5个电子,其氢化物含有极性键
B.四种元素中丙的非金属性最强,其最高价氧化物对应的含氧酸酸性最强
C.丁元素的氧化物对应的水化物与乙元素最高价氧化物对应水化物恰好完全反应形成的盐溶液显酸性
D.乙、丙两元素形成的简单氢化物稳定性丙的强于乙
B
【解析】
试题分析:甲、乙、丙、丁四种短周期元素,原子的核外电子层数:丁>乙=丙=2甲,说明丁在第三周期,乙、丙在第二周期,甲在第一周期,乙元素的主要化合价:最高正价+最低负价=2,说明乙为第ⅤA,则乙为N,原子的最外层电子数:甲+丙=乙+丁=8,丁为ⅢA的Al,甲为H,丙为F,A.氮原子属于第ⅤA元素,最外层5个电子,NH3 中N-H键是极性键,正确;B.丙为F,非金属性最强,但由于它非常活泼,没有最高价的含氧酸,错误;C.丁是铝,乙是N,氢氧化铝与硝酸反应生成硝酸铝,属于强酸弱碱盐,水解显酸性,正确;D.N的非金属性比F弱,所以NH3 的稳定性比HF弱,正确;选B。
考点:考查原子结构与元素周期律的关系。
(15分)研究碳及其化合物有重要意义。
(1)科学家用CO2和H2生产甲醇做燃料。
已知:甲醇的燃烧热ΔH= -726.5kJ/mol;氢气的燃烧热ΔH= -285.8kJ/mol;
则常温常压下,CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(l)的热化学方程式 。
(2)460℃时,在4L密闭容器中充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定条件下反应,测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化关系如图所示。
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①从反应开始到3min时,H2O(g)的平均反应速率 ,
②下列措施中既能加快反应速率又能使H2的转化率增大的是 ,
A、使用更有效的催化剂
B、在原容器中再充入1mol CO2
C、在原容器中再充入1mol He
D、缩小容器的体积
E、将甲醇及时分离出来
③若该反应的焓变为ΔH,则下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
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④该条件下,此反应的化学平衡常数为 。
(3)科学家研究发现,还可以用电催化法将CO2还原为碳氢化合物。原理如下图所示(电解质溶液是一种钾盐)。若CxHy为C2H4,则该原理的总反应式为为: 。
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(4)已知
化学式 | 电离平衡常数 |
HCN | K=4.9×10-10 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则c(HCN)/c(CN-)=_________。
②向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为:________________。
[选修2—化学与技术](15分)金属钒被誉为“合金的维生素”,钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下:
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请回答:
(1)进行步骤①前,将废钒催化剂粉碎的目的是 。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式 。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有 。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2n HA(有机层)
2RAn(有机层) + n H2SO4(水层),为提高②中萃取百分率,应采取的措施是____ ;
(3)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
通过上表数据分析,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为______;
(4)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如下图所示,则NH4VO3在分解过程中 。
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A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
(5)全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2++V2++2H+
VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为 。