元素周期表中第ⅦA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
(1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是________(填序號)。
a.Cl2、Br2、I2的熔點
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體①完成Ⅰ中反應(yīng)的總化學(xué)方程式:
NaCl+H2O===NaClO3+________。
②Ⅱ中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是________________,該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是____________________________________。
(4)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如右圖所示。
①D是________(填離子符號)。
②B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________(用離子符號表示)。
(1) (2)b、c (3)①NaCl+H2O===NaClO3+H2↑
②復(fù)分解反應(yīng)
室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體
(4)①ClO、3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1
[解析] (1)與氯元素同族的短周期元素為F,F(xiàn)的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(2)Cl2、Br2、I2都是分子晶體,其熔點受分子間作用力影響,與非金屬性無關(guān),a項錯誤;單質(zhì)的氧化性越強則其元素的非金屬性越強,b項正確;非金屬性強弱可用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷,c項正確;鹵素氫化物的酸性可用來判斷氫原子與鹵素原子形成的共價鍵強弱,d項錯誤。(3)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)的化合價升降法配平可得:NaCl+3H2O===NaClO3+3H2↑;②步驟Ⅱ發(fā)生的反應(yīng)NaClO3+KCl===KClO3↓+NaCl↑,各元素的化合價沒有變化,則該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)。在室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度小于其他晶體,則有氯酸鉀晶體析出而無其他晶體析出。(4)①從圖可知D中氯元素的化合價為+7,則D為ClO;②從圖中可知:A為Cl-,B為ClO-,C為ClO, B→A+C的氧化還原反應(yīng)用升降法配平可得該熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)=== ClO (aq)+ 2Cl-(aq) ΔH=(63 kJ/mol+2×0)-3×60 kJ/mol=-117 kJ/mol。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
一種工業(yè)合成氨的簡式流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
(2)步驟Ⅱ中制氫氣的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2 kJ·mol-1
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2的百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是____________。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 d.降低壓強
利用反應(yīng)②,將CO進一步轉(zhuǎn)化,可提高H2的產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO的轉(zhuǎn)化率為____________。
(3)圖(a)表示500 ℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù):____________。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖(b)坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(a) (b)
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)________。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下發(fā)生水解反應(yīng):
O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050 mol·L-1,15 ℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示。回答下列問題:
t/s | 0 | 120 | 180 | 240 | 330 | 530 | 600 | 700 | 800 |
α/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
(1)列式計算該反應(yīng)在120~180 s與180~240 s 區(qū)間的平均反應(yīng)速率________、________;比較兩者大小可得出的結(jié)論是____________________。
(2)列式計算15 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)________。
(3)為提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉(zhuǎn)化率,除可適當(dāng)控制反應(yīng)溫度外,還可采取的措施有________(要求寫出兩條)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、OO和OH鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,則a為( )
A.-332 B.-118
C.+350 D.+130
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
標準狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O===O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.H2O(g)===H2+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-485 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。
請回答下列問題:
(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了____(選填下列字母編號)。
A.廢棄物的綜合利用
B.白色污染的減少
C.酸雨的減少
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原因是________________________________。
(3)已知:25 ℃、101 kPa時,
Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ/mol
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-1065 kJ/mol
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化方程式是____________________________________。
(4)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應(yīng)式是________________________________。
(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時,正極的電極反應(yīng)式是________________。
(6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應(yīng)。按照圖示流程,將a m3(標準狀況)含SO2的體積分數(shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時,所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2________kg。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4,溶于混合有機溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列問題:
(1)外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母)
(2)電池正極反應(yīng)式為__________________________。
(3)是否可用水代替電池中的混合有機溶劑?________(填“是”或“否”),原因是________________________________________________。
(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO2和MnO2的物質(zhì)的量之比為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
A、B、D、E、F為短周期元素,非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同,B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E+與D2-具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒,產(chǎn)物溶于水得到一種強酸;卮鹣铝袉栴}:
(1)A在周期表中的位置是________,寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式:__________________________。
(2)B、D、E組成的一種鹽中,E的質(zhì)量分數(shù)為43%,其俗名為__________,其水溶液與F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________;在產(chǎn)物中加入少量KI,反應(yīng)后加入CCl4并振蕩,有機層顯______色。
(3)由這些元素組成的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:
物質(zhì) | 組成和結(jié)構(gòu)信息 |
a | 含有A的二元離子化合物 |
b | 含有非極性共價鍵的二元離子化合物,且原子數(shù)之比為1∶1 |
c | 化學(xué)組成為BDF2 |
d | 只存在一種類型作用力且可導(dǎo)電的單質(zhì)晶體 |
a的化學(xué)式為________;b的化學(xué)式為______________;c的電子式為________;d的晶體類型是________。
(4)由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過________鍵構(gòu)成具有空腔的固體;另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進入該空腔,其分子的空間結(jié)構(gòu)為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
A、B、C是三種常見的單質(zhì),D、E、F為三種常見的化合物。A—F之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:
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(1)元素B在元素周期表中位置 ▲ ;化合物E的化學(xué)式 ▲
(2)寫出C和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 ▲
(3)寫出B和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式 ▲
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