5.自然界存在丰富的碳、氮、硅、磷、铁等元素,它们可形成单质及许多化合物.按要求回答下列问题:
(1)铁能与CO形成配合物Fe(CO)5,其熔点为-20.5℃,沸点为102℃,易溶于CCl4,据此判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体(填晶体类型).
(2)铁在元素周期表中位置是第四周期Ⅷ族,亚铁离子具有强还原性,从电子排布的角度解释,其原因是Fe2+的3d轨道有6个电子,失去1个电子后3d轨道电子排布处于半充满稳定状态.
(3)南海海底蕴藏着大量的天然气水化合物,俗称“可燃冰”.可燃冰是一种晶体,晶体中平均每46个H2O分子通过氢键构成8个笼,每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子.若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离的H2O分子填充.可燃冰的平均组成可表示为CH4•8H2O.
(4)亚磷酸(H3PO3与过量NaOH反应充分反应生成亚磷酸氢二钠(Na2HPO3),则亚磷酸氢二钠属于正盐(填“正”、“酸式”).
(5)金刚石晶胞结构模型如图,立方BN结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当.在立方BN晶体中,B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3:1;每个N原子周围最近且等距离的N原子数为12;如果阿佛加德罗常数近似取6×1023/mol,立方BN的密度为a g•cm-3,摩尔质量为b g•mol-1,计算晶体中最近的两个N原子间距离是$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\root{3}{\frac{b}{150a}}$nm(用含a、b代数式表示).
4.燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题.
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
已知:
①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-860.0kJ•mol-1
②2NO2(g)?N2O4(g)△H2=-66.9kJ•mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)、CO2的热化学方程式:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-793.1kJ/mol.
(2)如将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图甲.电极a、b表面发生电极反应.其中a极为:负极,b其电极反应式为:CO2+2H++2e-=HCOOH.
(3)如果用100ml 1.5mol/L的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况)的二氧化碳气体所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(用离子浓度符号表示).
(4)燃料除硫中可用到CaCO3,它是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9
①石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4•2H2O).写出该反应的化学方程式:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O═2(CaSO4•2H2O)+2CO2
②有一纯碱溶液的浓度为2×10-4mo1/L,现将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mo1/L.
1.(Ⅰ)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注.
(1)工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图1:

在阳极区发生的反应包括4OH--4e-═2H2O+O2↑和H++HCO3-═H2O+CO2↑.用平衡原理简述CO32-在阴极区再生的过程HCO3-存在电离平衡:HCO3-?H++CO32-,阴极H+放电,浓度减小平衡右移.
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇.
已知:25℃,101KPa下:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2 (g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50kJ/mol.
(3)在密闭的再生装置中,加入5mol H2与2mol CO2发生反应生成甲醇,反应达到平衡
时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如图2所示,下列说法正确的是A C D
A.P1>P2>P3>P4
B.甲醇的物质的量分数越高,反应的平衡常数越大
C.图示中,该反应的温度变化为:T1>T2>T3>T4
D.T4、P4、时,H2的平衡转化率为60%
(Ⅱ)在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中,测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表:
时间/min
温度/℃
010204050
T11.20.90.70.40.4
T21.20.80.560.50.5
①CH4和NO2反应正反应为放热反应(填“放热”或“吸热”);
②T1℃时,反应CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)平衡常数K=6.4.
③温度为T2℃时,达平衡后,再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2,达新平衡时CH4的转化率将减少(填“增大”、“减小”或“不变”).
 0  154704  154712  154718  154722  154728  154730  154734  154740  154742  154748  154754  154758  154760  154764  154770  154772  154778  154782  154784  154788  154790  154794  154796  154798  154799  154800  154802  154803  154804  154806  154808  154812  154814  154818  154820  154824  154830  154832  154838  154842  154844  154848  154854  154860  154862  154868  154872  154874  154880  154884  154890  154898  203614 

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