【化学——物质结构与性质】
H、C、N、O、都属于自然界中常见非金属元素。
(1)O、C、N三种元素的第一电离能由小到大顺序是 ;NH4+中氮原子轨道的杂化类型为________。
(2)CO、N2的结构可表示为: 两者的键能数据:(单位kJ/mol)
| A—B | A=B |
| |
| CO | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| N2 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
结合数据说明CO比N2活泼的原因 。
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属
于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是
。
(4)C、N元素形成的新材料具有如右图所示结构,该晶体
硬度将超过目前世界上最硬的金刚石,成为首屈一指
的超硬新材料。该物质的化学式为: 。
降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2,是科学家研究的重要课题。
(1)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=122.4kJ·mol-1
①某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入体积可变的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中.CH3OCH3(g)的物质的量分数变化如下表所示。
| P1 | P2 | P3 | |
| T1 | 0.10 | 0.04 | 0.02 |
| T2 | 0.20 | 0.16 | 0.05 |
| T3 | 0.40 | 0.35 | 0.20 |
则
______
(填“>”“<”或“=”,下同)。若
、
,
、
时平衡常数分别为
、
,则K1_______K3。
、
时H2的平衡转化率为________。
②一定条件下,上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件,引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。
a.反应物的浓度降低
b.容器内压强增大
c.正反应速率大于逆反应速率
d.化学平衡常数K增大
(2)碳酸氢钾溶液加水稀释,
________(填“增大”“不变”或“减小”)。用碳酸钾溶液吸收空气中CO2,当溶液呈中性时,下列关系或说法正确的是:_______。
a.![]()
b.![]()
c.降低温度,c(H+)·c(OH-)不变
(3)向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液,立即产生气体,溶液颜色加深,用激光笔照射能产生丁达尔效应,反应的离子方程式为_________________。
能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应II:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为
(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g)= H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计
如右图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为
。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,
该电池总反应的离子方程式为
。
下列图中的实验方案,能达到实验目的的是 ( )
| A | B | C | D | |
| 实验方案 |
|
将NO2球浸泡在冰水和热水中 |
|
|
| 实验 目的 | 验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 | 探究温度对平衡 2NO2 | 除去CO2气体中混有的SO2 | 比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 |