W元素形成的双原子分子,常温下为黄绿色气体,一种常见工业原料
(1)W元素位于元素周期表中第 周期 族,与Y同主族且位于第四周期元素的基态原子核外电子排布式为 。 (2)XY2分子中含有的σ键和π键个数比为 ,在相同条件下XY2与XO2相比,熔点较高的是 (填化学式)。结合相关理论解释Z所在族的元素第一电离能大于同周期后一族元素的原因: 。 (3)Y、W元素形成的化合物Y2W2和过量氢化物ZH3在无水条件下反应生成Y4Z4、单质Y8和一种可以作为化肥的物质,请写出相应化学方程式: 。 (4)已知:①lmolY(s)转化为气态Y(g) 吸收能量280 kJ; ②2XO(g)+O2(g)= 2XO2(g) ΔH=-566.0KJ/mol; ③Y(s)+O2(g)=YO2(g) ΔH=-299.0KJ/mol;一定条件下,可以利用X的氧化物XO和Y的氧化物YO2生成Y(g)单质和X的氧化物而达到消除污染目的。请写出该反应的热化学方程式: 。
参考答案:(共13分) (1)三、VⅡA(2分) 1
本题解析: 试题分析:由题意可以推出X、Y、Z、W分别为C、S、N、Cl。 (1)Br的电子排布式,可由其为P区,第三周期全部排满,可以写出; (2)CS2与CO2类似,为S=C=S结构;分子晶体熔沸点比较,如果结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高;N为半充满状态,故第一电离能高于O。 (3)根据反应物为S2Cl2和NH3,生成物为S4N4和S8,根据质量守恒可以写出反应方程式。 (4)目标反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(g);根据盖斯定律,其为②-③+①,故得到该热化学方程式。 考点:考查物质结构基础知识,涉及原子结构、分子结构、晶体结构以及氧化还原反应、热化学反应方程式的书写等相关知识。
本题难度:困难
2、选择题 已知下列反应的热化学方程式: 6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3 则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )。
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
参考答案: A
本题解析: 利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已知方程式中的位置及各物质前系数,即可得出A项正确。
本题难度:一般
3、填空题 已知热化学方程式: 4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1=-3288.6kJ?mol-1, 4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H2=-1631.8kJ?mol-1, 则铝粉与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式为______.
参考答案:①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3 (s)△H1=-
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ/mol 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47.2kJ/mol Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.5kJ/mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式: ___________________________
参考答案:CO(g)+FeO(s)==Fe(s)+CO2(g);△H=
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。 (1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1 则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 。 (2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为: 2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g) 已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)]
| 500 K
| 600 K
| 700 K
| 800 K
| 1.5
| 45%
| 33%
| 20%
| 12%
| 2.0
| 60%
| 43%
| 28%
| 15%
| 3.0
| 83%
| 62%
| 37%
| 22%
①若温度升高,则反应的平衡常数K将 (填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],则K将 。 ②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 。若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 g。
参考答案:(12分)(1)CH4(g) +2NO2(g)=N2(g)
本题解析: 试题分析:(1)因盖斯定律,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。则两式相加,可得反应2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g),所以反应热△H=-574 kJ/mol--1160 kJ/mol=-1734 kJ/mol 。 (2)①根据表中数据可知,随着温度的升高,CO2的转化率是减小的,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以正方应是放热反应。升高温度平衡常数减小。温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],CO2的转化率增大。但平衡常数只与温度有关系,因此平衡常数是不变的。 ②原电池中负极失去电子,所以甲醚在负极通入。由于电解质是碱性的,则负极的电极反应式是CH3OCH3 -12e- +16OH-=2CO32- +11H2O。通电30s后成反应的甲醚是1.12 L·min-1×0.5min=0.56L,物质的量是0.56L÷22.4L/mol=0.025mol,因此根据电极反应式可知转移电子的物质的量是0.025mol×12=0.3mol。阴极是铜离子得到电子,电极反应式是Cu2++2e-=Cu,所以生成的铜是0.3mol÷2=0.15mol,质量是0.15mol×64g/mol=9.6g。 考点:考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态以及平衡常数的影响、电化学原理的应用和计算 点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型。试题贴近高考,难易适中,基础性强,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,提高学生的应试能力和学习效率。也有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
本题难度:困难
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