(五).反应热与化学键能的计算 反应热△H= 的键能总和- 的键能总和 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(20分)A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体,由X、Y两种短周期元素组成。A在空气中极易着火生成B气体和C气体;A不溶于水,但加热到423K可以和水反应,生成B气体和D气体,D只含两种元素,其中一种是Y。在交流放电的情况下,分解生成E气体、F固体两种物质,E物质和B化学式量几乎相等,含Y元素约72.7%;F是环状单质分子,具有冠状结构,易溶于A,F的式量约是C的4倍。E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G,冷却至室温可得G的环状三聚体H。

6-1  写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。

6-2  用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系,晶胞参数a=1048pm,b=1292pm,c=2455pm。已知该物质的密度为2.07g?cm-3。计算每个晶胞中F分子的数目。

6-3  自发现富勒烯以来,其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。除了碳原子团簇之外,其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性,这是个十分有趣的研究课题。F物质有很多同分异构体,在实验手段受到各种条件的限制时,理论研究是一种重要的补充。厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算,发现除了冠状结构外还有多种结构。其中一种X具有2次对称轴,以及两个包含对称轴的对称面,一配位和三配位原子数目相等;另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成,也具有二次对称轴,对称面和对称轴垂直。请画出这两种结构的原子团簇。

6-4  五氟化砷AsF5(2.93g)和上述物质F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液态SO2溶剂中发生完全的反应,溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L(3.08g),分析J知其含有:As 28.04%,F 42.70%,N 5.25%,经分析L是离子化合物,阴离子为正八面体结构,阳离子为两种元素组成,结构是直线形。固体L(0.48g)溶于液态二氧化硫,和叠氮化铯CsN3(0.31g)完全反应,收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1cm3。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J(0.16g)。分析J知其含有2种元素,其中含N 30.3%。红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO2后残留物是六氟砷(V)酸铯。

(1)L的实验式是什么?

(2)提出L的结构式;

(3)写出配平的生成L的方程式;

(4)1mol L发生转化时生成氮气的物质的量;

(5)J的化学式;

(6)写出n mol L生成J的普遍离子方程式。

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2000年在河南发现世界级特大金红石(含TiO2)矿床。这一发现对我国具有重大的意义,因为钛及其合金有着突出的性能,是“21世纪的金属”。

(1)钛元素的同位素有:。下列说法中正确的是(   )

A.据此可计算出钛元素的相对原子质量为48

B.钛元素的五种同位素化学性质均不相同

C.钛元素在元素周期表中位于第四周期

D.钛与26Fe同为第Ⅷ族元素

(2)TiO2是高级的白色颜料,它的制取方法如下:

第一步:使钛铁矿与硫酸反应,FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O,此时,钛铁矿中的Fe2O3也与H2SO4发生反应,可加入铁屑使将生成的Fe3+还原成Fe2+。写出此还原过程的离子反应方程式:______________________________________________________。

第二步:水解,TiOSO4+2H2OTiO2·H2O+H2SOΔH>0。

制TiO2的关键是第二步水解反应。为使第二步水解反应进行得更完全,可采用下列_______措施。

A.加酸           B.加碱           C.加热           D.加压

(3)最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如下图所示,顶点和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子。则它的化学式为__________________________。

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夜幕降临,北京奥运会主会场“鸟巢”内灯火辉煌,鼓瑟齐鸣。璀璨的烟花在空中组成奥运五环等图案,与场内表演相呼应。鸟巢夜景照明由五个部分组成,其中主体照明以传统文化元素“中国红”为主色。请回答下列问题
(1)火焰利用了部分金属的元素特征的___________反应,该反应属于__________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)下图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物,圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素,五种化合物由五种短周期元素形成,每种化合物仅含两种元素,A是沼气的主要成分,B、E分子中所含电子数均为18,B不稳定,具有较强的氧化性,其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂,E的分子结构模型为,C、D均为原子晶体,C可作为光导纤维的主要材料,D中所含两种元素的原子个数比为3:4,电子总数之比为3:2。根据以上信息回答下列问题:
①B的水溶液呈弱酸性,其主要的电离方程式可表示为___________________,D的化学式是_________。
②A、B、E中均含有的一种元素为____________ (填元素名称) 。
③E电子式为____________________。
④液态B与液态E反应可生成一种气态单质和一种常见液体,1molB参加反应放出热量QkJ,其反应的热化学方程式为 _____________________。
⑤NH3分子中的N原子有一对孤对电子,能发生反应:NH3+HCl=NH4Cl。试写出E与足量盐酸时,发生反应的化学方程式_____________________。
(3)在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能的物质N60,它的结构与C60十分相似。已知N60分子中每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子,且N60结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构。试推测1个N60分子的结构中含有_________个N-N。

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(12分)

A.原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。

Ⅰ.已知A、B、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、6和6,且都含有18个电子,又知B、C和D是由两种元素的原子组成,且D分子中两种原子个数比为1 :2。

请回答:

(1)组成A分子的原子的元素符号是               ;已知E是有毒的有机物,E的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是____________________________________。

(2)C的立体结构呈      ____ 形,该分子属于     分子(填“极性”或“非极性”);

(3)火箭中可充入四氧化二氮和D作为燃料反应生成氮气和水,该反应的化学方程式为_______                                         __________________ 。(不需要写反应条件)

Ⅱ.CO与N2互为等电子体。

(4)CO的总键能大于N2的总键能,但CO比N2容易参加化学反应。

根据下表数据,说明CO比N2活泼的原因是____________________________________。

 

 

A-B

A=B

A≡B

CO

键能(kJ/mol)

357.7

798.9

1071.9

键能差值kJ/mol)

              441.2                          273

N2

键能(kJ/mol)

154.8

418.4

941.7

键能差值kJ/mol)

               263.6                      523.3

(5)它们的分子中都包含___________个σ键,______________个π键。

(6)Fe、Co、Ni等金属能与CO反应的原因与这些金属原子的电子层结构有关。

Ni原子的价电子排布式为                _____    。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为

-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于      ____(填晶体类型);Fe(CO)5是配合物,配体是__________           

B.茶中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)

    步骤1:称取500g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。

    步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH至6~7左右,使铝、铁元素以氢氧化物的形式完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀。

    步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.100mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00mL,计算结果。

请回答下列问题:

步骤 1中,使茶叶灰化时需要用到三角架、泥三角、酒精喷灯、     ___    ____  等仪器。

步骤2中,改用试剂           _______   (写试剂名称)来调节pH将更为方便;判断沉淀已经洗净的方法是                                                            

步骤3中,滴定过程中,眼睛应注视                                            ____________________,被滴定的20 mL滤液中含CO32的物质的量为         __   mol,试计算原500g茶叶中钙离子的质量分数为        _______    ,计算过程如下:

 

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(12分)
A.原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。
Ⅰ.已知A、B、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、6和6,且都含有18个电子,又知B、C和D是由两种元素的原子组成,且D分子中两种原子个数比为1 :2。
请回答:
(1)组成A分子的原子的元素符号是               ;已知E是有毒的有机物,E的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是____________________________________。
(2)C的立体结构呈     ____ 形,该分子属于     分子(填“极性”或“非极性”);
(3)火箭中可充入四氧化二氮和D作为燃料反应生成氮气和水,该反应的化学方程式为_______                                         __________________。(不需要写反应条件)
Ⅱ.CO与N2互为等电子体。
(4)CO的总键能大于N2的总键能,但CO比N2容易参加化学反应。
根据下表数据,说明CO比N2活泼的原因是____________________________________。

 
 
A-B
A=B
A≡B
CO
键能(kJ/mol)
357.7
798.9
1071.9
键能差值kJ/mol)
              441.2                          273
N2
键能(kJ/mol)
154.8
418.4
941.7
键能差值kJ/mol)
               263.6                      523.3
(5)它们的分子中都包含___________个σ键,______________个π键。
(6)Fe、Co、Ni等金属能与CO反应的原因与这些金属原子的电子层结构有关。
Ni原子的价电子排布式为                _____    。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为
-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于      ____(填晶体类型);Fe(CO)5是配合物,配体是__________           
B.茶中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)
步骤1:称取500g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH至6~7左右,使铝、铁元素以氢氧化物的形式完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀。
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.100mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00mL,计算结果。
请回答下列问题:
步骤 1中,使茶叶灰化时需要用到三角架、泥三角、酒精喷灯、    ___  ____ 等仪器。
步骤2中,改用试剂           _______  (写试剂名称)来调节pH将更为方便;判断沉淀已经洗净的方法是                                                            
步骤3中,滴定过程中,眼睛应注视                                          ____________________,被滴定的20 mL滤液中含CO32的物质的量为          __  mol,试计算原500g茶叶中钙离子的质量分数为       _______   ,计算过程如下:

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