①工业上选择催化剂___________(填“A”或“B),理由是___________。 ②在催化剂B作用下,高于550K时,CO转化率下降的理由可能是___________。
【答案】 (1). -747 kJ ·mol-l (2). 0.04mol/(mol·L) (3). 5/144 (4). 增大 (5). < (6). A (7). A在较低的温度下,具有较强的催化活性 (8). 催化剂活性降低,具有较多的副反应 【解析】 【分析】
根据盖斯定律计算反应热;用等效平衡原理分析平衡的移动。
【详解】(1) 已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H2=-566 kJ·mol-l ②
N2(g)+O2(g)
2NO(g); △H3=+181 kJ ·mol ③
N2 (g)+ 2CO2(g); 则△H1=△H2-△H3=-747
-l
根据盖斯定律得:②-③得2NO(g)+2CO(g) kJ ·mol-l,故答案为:-747 kJ ·mol-l; (2) ①用三段式法计算得:
2NO(g)+2CO(g)
N2 (g)+ 2CO2(g)
开始(mol) 4 2 0 0 反应(mol) n n 0.5n n 平衡(mol) 4-n 2-n 0.5n n
压强为原来的,则[4-n+(2-n)+0.5n+n]/(4+2)=14/15,n=0.8mol,平衡时:c(NO)=1.6mol/L, c(CO)=0.6mol/L,c(N2)=0.2mol/L, c(CO2)=0.4mol/L;
v(NO)=(0.8mol÷2L)÷10min=0.04mol/( mol ?L);平衡常数k= c(N2)? c2(CO2)/ c2(NO) ?c2(CO)=5/144;由方程式可得,增大压强平衡向正反应方向移动,所以平衡后,向恒容密闭容器中再充入2 mol NO、1 mol CO,重新达到平衡时,NO的转化率将增大;故答案为:0.04mol/(L.mol);5/144;增大;
②根据方程式的特点,恒压相对于恒容,相当于增大压强,平衡向正方向移动,转化率增大,所以a%
(3)①由图示可得,应选择催化剂A,原因是A在较低的温度下,具有较强的催化活性;故答案为:A,A在较低的温度下,具有较强的催化活性;
②CO转化率下降的理由可能是:催化剂活性降低,具有较多的副反应。
10.(1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
(2)铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有___________(填标号)。 A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7 (3)Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配离子,而B元素只能形成[BF4]-配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素是________________;[AlCl4]-的立体构型名称为______。 (4)P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷(P4)易溶于CS2,难溶于水,原因是________________
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体,黑磷晶体与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。
A.黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp杂化
B.黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力 C.黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上 D.P元素三种常见的单质中,黑磷的熔沸点最高
(5)F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol),原因是_________。
(6)金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为a g/cm3,阿伏加得罗常数为NA,则表示K
2
原子半径的计算式为______。
【答案】 (1). (2). 4 (3). BD (4). 中心原子半径、配位
原子的半径 (5). 正四面体 (6). P4 、CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水 (7). BD (8). F的原子半径小,孤电子对之间的斥力大 (9).
【解析】
(1)溴原子为35号元素,基态原子价层电子排布式[Ar] 3d104s24p5,电子排布图为:
;,溴原子未成对电子数为1,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有:K、
Sc、Cr、Cu,共4种;
(2)铍与相邻主族的铝元素性质相似。A.Be属于s区,Al属于P区,故A错误;B.电负性都比镁大,故B正确;C.元素Be的第一电离能比Mg大,元素Al的第一电离能比Mg小,故C错误;D.氯化物的水溶液均发生水解,溶液显酸性,则PH<7, D项正确。答案选BD; (3)B3+离子半径明显小于Al3+,则Al元素可形成[AlF6]3-,[AlCl4]-配离子,而B只能形成[BF6]3-配离子,因此,决定配合物中配位数多少的因素是中心原子(或例子)及配位原子半径的大小;[AlCl4]-的配位数是4,故立体构型为正四面体形;
(4)①P4, CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水;②A. 由结构可知G中磷原子杂化方式为sp杂化,故A错误;B. G中层与层之间的作用力是分子间作用力,故B正确;C. 石墨中碳原子为sp2杂化,每层原子均在同一平面内,但磷原子杂化方式为sp杂化,每一层的各原子不可能在同一平面内,故C错误;D. 黑磷为原子晶体,而其它二种单质为分子晶体,则黑磷的熔沸点最高,故D正确;所以答案为BD;
(5)可以根据键长的大小来判断,具体来说就是根据相结合的2个原子的半径来比较,半径越小键能越大,而F的原子半径小,孤电子对之间的斥力大,导致F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol);
3
3
(6)金属钾的晶胞结构为体心立方,晶胞中K原子数目为:1+8×=2,阿伏加德罗常数为NA,K原子的摩尔质量为M,故晶胞质量为:对角线为4r,则(4r)2=l2+l2+l2,则l=
;设K原子半径为r,设晶胞棱长为l,晶胞中体r,晶胞体积V=l3=(
r)3,若该晶胞的密度为
ag/cm3,则(r)3×a=,且M=39 g/mol整理得:r=。
点睛:同周期从左到右,第一电离能逐渐增大,第IIA族和IIIA族及VA族和VIA族第一电离能的大小相反,所以Mg的第一电离能大于Al;同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,所以Be大于Mg;根据相似相溶判断物质的溶解性,极性分子易溶于极性溶液,非极性分子易溶于非极性溶液分析本题;
11.乙烯用途广泛,工业上可通过下列流程合成二甘醇及其衍生物。已知:R-OH + SOCl2 → R-Cl + SO2 ↑+ HCl↑ 请回答:
(1)写出B的官能团的电子式________________________。
(2)写出有关物质的结构简式:A_________________D_________________。 (3)指出反应类型:②_________________。
(4)写出下列化学方程式:反应①______________;反应②___________。
(5)①二甘醇又名(二)乙二醇醚,根据其结构判断下列说法正确的是____(填序号)。 a. 难溶于水 b. 沸点较高 c. 不能燃烧
②E的同分异构体很多,写出其中能够发生银镜反应的两种异构体的结构简式_________________。
(6)请写出由1-氯丙烷合成丙酮的合成路线图并注明反应条件(无机试剂任选)________。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OH【答案】 (1).
(2).
CH2=CH2
Br-CH2CH2-Br
(3). Cl-CH2CH2-O-CH2CH2-Cl (4). 消去反
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