下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区元素的是 (填编号)。
(2)写出基态⑨原子的电子排布式 。
(3)元素⑦形成的RO32- 含氧酸根的立体构型是 ,其中心原子的杂化轨道类型是 。
(4)元素①的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是 。
A.分子中含有氢键 B.属于非极性分子
C.含有4个σ键和1个π键 D.该氢化物分子中,①原子采用sp2杂化
(5)元素⑦(用X表示)的氢化物和元素③(用Y表示)的一种氢化物的主要物理性质比较如下:
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | |
| H2X | 187 | 202 | 2.6 |
| H2Y2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
H2X和H2Y2相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因
、 。
(6)元素④和⑧形成的化合物,其立方晶胞结构如右图所示,则该化合物的化学式是 。若该化合物晶体的密度为a g·cm-3,阿伏加德罗常数为6.02×1023,则晶胞的体积是__________(只要求列出算式)。
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
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回答下列问题:
(1)煅烧时粉碎硫铁矿的目的是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 。
(3)操作a为 、过滤、洗涤、干燥,获得FeCl3·6 H2O。
(4)焙烧产生的二氧化硫可以用来生产硫酸,其中利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表:
| 压强/KPa 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
①根据表中的数据判断该反应的正向属于 (填“放热”或“吸热”)反应,理由是 。
②在400~500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是
;
(5)计算每生产1万吨98%硫酸所需要含80% FeS2的 吨(假设反应过程中硫的利用率为90%,结果保留一位小数)。
CH4是一种重要的化石燃料,在工农业生产中有着极其重要的应用。
(1)用甲烷可以消除氮氧化物的污染,其反应如下:CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在130℃和180℃时,分别将0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应,测得有关数据如下表:
| 实验编号 | 温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
| 1 | 130℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
| 2 | 180℃ | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
(1)130℃时,达到平衡状态时CH4的转化率为 。当温度为180℃、反应到40 min时,该反应 (填“是”或“否”)达到平衡,推断的依据是 。
(2)由表中数据分析可知,该反应的ΔH 0(填“=”、“﹥”或“﹤”),130℃和180℃平衡常数的关系:K(130℃) K(180℃)(填“=”、“﹥”或“﹤”)。
(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a电极上发生反应的电极反应式是 。
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若完全反应后,装置Ⅱ中Cu极质量减少12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L(标准状况下)。
(4)用甲烷制取氢气的反应分为两步,其能量变化如下图所示:
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写出甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式 。