氢气是未来的理想能源,理由是( )。
①热值高 ②燃烧时不污染环境 ③用于制取H2的水资源丰富 ④密度小,便于运输
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
(14分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I,II,III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为 ;
反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的ΔH=+206 kJ•mol-1将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802kJ•mol-1
写出由CO2生成CO的热化学方程式
(18分)人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(22Ti),它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题:
(1)铁元素位于元素周期表的 区;其基态原子的电子排布式为 。
(2)铜原子的价电子排布式为 ,画出配离子[Cu(H2O)4]2+中的配位键____ _______ 。
(3)二氧化碳分子的立体构形为 形,其中C原子的杂化方式为 杂化,二氧化碳分子中含有 个σ键和 个π键。
(4)氨分子属于 分子(填“极性”或“非极性”);氨极易溶于水最主要的原因是氨分子和水分子之间可以形成 。
(5)下列元素的第一电离能最大的是( )
A.Be B.C C. N D.O
(6)下列分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ( )
A.XeF2 B.BeCl2 C.PCl3 D.CHCl3
(7)下列晶体中,熔点最高的是 。
A.金刚石 B.干冰 C.铝 D.氯化钠
(8)在Ti的化合物中,可以呈现+2、+3、+4三种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定;偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如上图,它的化学式是 。
(10分)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km,压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:
SiO2(s) +4HF(g)SiF4(g)+ 2H2O(g) ΔH = —148.9 kJ/mol
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有 气体逸出,在地壳浅处容易有 沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应 (选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时, (选填编号)。
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v正(H2O)=2v逆(SiF4)
c.SiO2的质量保持不变 d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0L,反应时间8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12 g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为 。
(14分)有两只密闭容器A和B,A能保持恒容,B能保持恒压。起始时向容积相等的A、B中分别通入等量的NH3气体,使之发生反应:2NH3(g) 3H2(g)+N2(g),并达到平衡。则:
(1)达到平衡所需要的时间:t(A) t(B),NH3的转化率:a(A) a(B) (填“>”、“=”或“<”)。
(2)反应过程中的反应速率:v(A) v(B) (填“>”、“=”或“<”)。
(3)达到平衡后,在两容器中分别通入等量的氦气。则B中的化学平衡向 反应方向移动,A中的化学反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中H2的百分含量 ,B容器中NH3的百分含量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(12分)氨在国民经济中占有重要的地位,请参与下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s) + H2O(g)H2(g) + CO(g), ΔH = +131.3 kJ·mol-1,ΔS = +133.7 J·mol-1·K-1
该反应在低温下能否自发进行 (填:“能”或“否”)。
(2)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)的K=0.5,
①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v(N2)正 v(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)
(3)在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填字母) 。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2