【题目】如图A~D四种物质均含有同一种元素,A可以是单质也可以是气态氢化物,D是该元素最高价氧化物对应的水化物,则A、B、C、D中共同含有的元素可能是
A. 氯 B. 铁 C. 碳 D. 氮
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【题目】X、Y、Z、W、R、I、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,I的原子序数是W的两倍,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态.请回答下列问题:
(1)Q+核外电子排布式为___________,Y的电子排布图为_________________________
(2)化合物ZX3中Z原子的杂化方式为___________,ZW2- 离子的立体构型是___________;
(3)①Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是___________(填化学式),原因是___________;
②W与I的简单氢化物中W的熔沸点更高,原因是______________________
(4)向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量ZX3,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为__________________________________________________;
(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为___________,Y原子的配位数为___________,若晶胞的边长为a pm,晶体的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数的数值为___________(用含a和ρ的代数式表示)。
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【题目】已知有机物 A——G之间存在如下转化关系,除D以外其他物质均为芳香族化合物,其中化合物B分子中含有一个甲基,化合物D完全燃烧生成等物质的量的CO2 和H2O ,且D蒸汽与氢气的相对密度为30。回答下列问题:
(1)化合物A的名称__________________,化合物D的分子式为_____________。
(2)① 的反应类型为 _____________。
② 需要的试剂和反应条件是______________________。
(3)C中含氧官能团的名称为___________。F的结构简式为___________。
(4)C + DE的化学方程式为_____________________。
(5)同时符合下列条件的E的同分异构体有_____种,其中分子中有五种不同化学环境的氢,数目比为1:1:2:2:6 的结构简式为________________。
①苯环上有两个侧链 ②分子中含有两个甲基
③能发生水解反应且水解产物能使氯化铁溶液显紫色
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【题目】氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法。
(1)目前,应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原法,化学反应可表示为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g) △H<0。
①该反应中,反应物总能量_____(填“>”、“<”或“=”)生成物总能量。
②当该反应有2mol N2(g)生成时,转移电子的物质的量为______mol。
(2)也可以利用甲烷催化还原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ/mol
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是______________。
(3)还可利用ClO2 消除氮氧化物的污染,反应过程如下(部分反应物或生成物略去):
NO NO2 N2
反应I的产物中还有两种强酸生成,且其中一种强酸为硝酸,且硝酸与NO2物质的量相等,则化学反应方程式为_____,反应中若生成22.4L N2(标准状况),则消耗ClO2_____g。
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_______,工作时电流方向为____(用a、b和箭头表示)。
②负极的电极反应式为________________。
③电极表面镀铂粉的原因为____________。
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【题目】一种新型污水处理装置模拟细胞内生物电的产生过程,可将酸性有机废水的化学能直接转化为电能。下列说法中不正确的是
A. M极作负极,发生氧化反应
B. 电子流向:M→负载→N→电解质溶液→M
C. N极的电极反应:O2+4H++4e-=2H2O
D. 当N极消耗5.6L(标况下)气体时,最多有NA个H+通过阳离子交换膜
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【题目】电子层数相同的三种元素X、Y、Z,已知最高价氧化物对应水化物的酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是 ( )
A. 原子半径X<Y<Z
B. 气态氢化物的稳定性HX>H2Y>ZH3
C. 非金属性Z>Y>X
D. 阴离子的还原性X-<Y2-<Z3-
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【题目】一定条件下合成乙烯: 6 H2(g) +2CO2(g)CH2=CH2(g) +4H2O(g);已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法正确的是
A. 生成乙烯的速率:v(M)一定小于v(N)
B. 化学平衡常数:KN>K M
C. 当温度高于250℃时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,从而使催化剂的催化效率降低
D. 若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,则图中M点时,乙烯的体积分数为7.7%
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【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g)H2
某实验控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒,Cat.2:Cu/ZnO纳米片;
甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。
已知: ①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ/mol和285.8kJ/mol
②H2O(1)H2O(g) H3=+440kJ/mol
请回答(不考虑温度对H的影响):
(1)a.反应II的H2=____kJ/mol。
b.800℃时,反应I和II对应的平衡常数分别为1.0和2.5,则该温度下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K的数值为_____。
(2)在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图(在图中标注出相应的催化剂) ____。
(3)工业生产甲醇还有如下方法:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
副反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
若生产过理中在恒压条件下通入水蒸气,从化学平衡的角度分析该操作对生产甲醇带来的利和弊____。
(4)利用光能和光催化剂,可將CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外线照射时,在不同催化剂(1、I、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下图所示。下列说法正确的是____
A.催化剂能加快化学反应速率,在反应开始时对正反应的催化效果更好
B.从图中可知催化剂I的催化效果更好
C.若光照时间足够长,三条由线将相交于一点
D.光照15h前,无论用所给的哪种催化剂,该反应均未达到平衡
(5)人们正在研究某种锂一空气电池,它是一种环境友好的蓄电池。放电时的总反应为:4Li+O2=2Li2O。在充电时,阳极区发生的过程比较复杂,目前普遍认可是按两步反应进行,请补充完整。
电极反应式:______和Li2O2-2e-=2Li++O2
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【题目】酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂,用所学知识回答问题:
(1)3H2SO4+2KMnO4+5H2O2===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,当有6 mol H2SO4参加反应,有________mol还原剂被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式为__________________________
(3)Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,再变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是_______________ ,再变为棕黄色的原因是_______________
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