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石墨具有层状结构,如图:
(1)试指出石墨层状分子中碳原子(C)数与C―C化学键(将每对临近的碳原子与碳原子间的联线看作一个化学键)数的相对比例,请对所得结论的导出作出论证(若能以两种方法论证更好);
(2)实验测得石墨、苯、乙烯分子中C―C键键长依次为142、140、133 pm。请对上述系列中键长依次递减的现象作出合理的解释。
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实验测得某些离子型二元化合物的熔点如下表所示,试从晶格能的变化来讨论化合物熔点随离子半径、电荷变化的规律。
化合物 | NaF | NaCl | NaBr | NaI | KCl | RbCl | CaO | BaO |
熔点/K | 1265 | 1074 | 1020 | 935 | 1041 | 990 | 2843 | 2173 |
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在298K下,下列反应的DH
依次为:
C8H18(g) + 25/2O2(g) → 8CO2(g) + 9H2O(l) D1H= 5512.4 kJ?mol-1
C(石墨) + O2(g) → CO2(g) D2H = 393.5 kJ?mol-1
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) D3H= 285.8 kJ?mol-1
正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为:463.7,130.6,5.694J?K-1?mol-1。
设正辛烷和氢气为理想气体,问:
(1)298K下,由单质生成1mol正辛烷的反应的平衡常数,给出计算过程。
(2)增加压力对提高正辛烷的产率是否有利?为什么?
(3)升高温度对提高产率是否有利?为什么?
(4)若在298 K及101.325 kPa下进行,平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1?
(5)若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到0.5,则在298K时,需要多大的压力才行?给出计算过程。
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1273K时H2O(g) 通过红热的铁生产H2,发生如下反应:Fe(s) + H2O(g) FeO(s)+H2(g),反应的平衡常数KP = 1.49(K p是以各平衡混合气体分压表示的化学平衡常数)。
(1)计算每生产1.00 mol氢气需通入水蒸气的物质的量为多少?
(2)1273K时,若反应体系中只有0.30 mol的铁并通入1.00 mol水蒸气与其反应,试计算反应后各组分的物质的量。反应后体系是否处于平衡状态,为什么?
(3)1273K,当1.00 mol水蒸气与0.80 mol铁接触时,最后各组分的物质的量是多少?
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