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1.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为
(2)元素的非金属性(原子得电子的能力):Q弱于W(填“强于”或“弱于”)
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO2↑+2H2O
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小.在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是NaNO2

分析 根据短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置知,Q和R位于第二周期、T和W位于第三周期,T所处的周期序数与主族序数相等,则T是Al元素,可推知Q是C元素、R是N元素、W是S元素;
(1)T为Al元素,原子核外有13个电子,各层电子数为2、8、3;
(2)Q是C、W是S元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱;
(3)W是S元素,W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液浓硫酸共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体为二氧化硫,另一种是水;
(4)原子序数比R多1的元素是O元素,O元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,该氢化物是H2O2,H2O2分解生成H2O和O2
(5)N有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小,为NO,在一定条件下,2L的NO与0.5L的O2相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的N的含氧酸盐只有一种,二者的物质的量之比为4:1,根据转移电子相等知,生成的含氧酸盐中N元素化合价为+3价.

解答 解:根据短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置知,Q和R位于第二周期、T和W位于第三周期,T所处的周期序数与主族序数相等,则T是Al元素,可推知Q是C元素、R是N元素、W是S元素;
(1)T为Al元素,原子核外有13个电子,原子结构示意图为,故答案为:
(2)Q是C、W是S元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,非金属性S>Si,同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性C>Si,所以非金属性S>C,即Q弱于W,
故答案为:弱于;
(3)W是S元素,W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液浓硫酸共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体为二氧化硫,另一种是水,反应方程式为S+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO2↑+2H2O,
故答案为:S+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO2↑+2H2O;
(4)原子序数比R多1的元素是O元素,O元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,该氢化物是H2O2,H2O2分解生成H2O和O2,反应方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O,
故答案为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O;
(5)N有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小,为NO,在一定条件下,2L的NO与0.5L的O2相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的N的含氧酸盐只有一种,二者的物质的量之比为4:1,根据转移电子相等知,生成的含氧酸盐中N元素化合价为+3价,则含氧酸盐化学式为NaNO2
故答案为:NaNO2

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用,为高频考点,涉及元素推断、氧化还原反应、元素周期律等知识点,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力,难点是(5)题化学式确定.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列离子方程式中,正确的是(  )
A.盐酸滴在大理石上:2H++CO32-═CO2↑+H2O
B.硫酸滴在钢片上:Cu+2H+═Cu2++H2
C.向NaOH溶液中通入过量CO2:OH-+CO2═HCO3-
D.氢氧化铜与稀硫酸反应:H++OH-═H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向.
(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:
2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)
在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同温度(T)下,平衡时的四种气态物质的物质的量(n)的关系如图1所示.则该反应的焓变△H<0(填“>”、“=”或“<”=;曲线c表示的物质为C2H4;随着温度的升高,该反应的化学平衡常数变化趋势是减小(填写“增大”、“不变”或“减小”).
(2)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图2所示.则太阳能电池的负极为a(填“a”或“b”)极,电解时,生成丙烯的电极反应式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O.
(3)以CO2为原料制取碳黑(C)的太阳能工艺如图3所示.则过程2中发生反应的化学方程式为6FeO(S)+CO2$\frac{\underline{\;700K\;}}{\;}$2Fe3O4(S)+C;过程l中每消耗1mol Fe3O4转移电子的物质的量为2mol.
(4)一定量CO2溶于NaOH溶液中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,在常温下用0.1000mol/L的盐酸对其进行滴定,所得滴定曲线如图4所示.C点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
(5)以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH22]的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
则CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol;

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9.(1)已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1
Hg(l)+1/2O2(g)═HgO(s)△H2
由此可知反应Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l) 的焓变为$\frac{1}{2}$×△H1-△H2
(2)已知298K和101KPa条件下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
4NH3(g)+O2(g)=2N2H4(l)+2H2O(I)△H3
则N2H4(l)完全燃烧的热化学方程式N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l),△H=-$\frac{1}{2}$△H3-△H1+$\frac{3}{2}$△H2

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16.甲醇是重要的化工原料.利用合成气(主要成分CO,CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生主要反应如下:
?CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)?CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
甲醇与CO的结构式分别如图:

(1)已知反应?中相关化学键键能数据如表:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
键能(kJ.mol-14363431076465413
利用反应?合成1mol甲醇反应放出(填“放出”或“吸收”)能量99kJ
(2)温度为110℃条件下,向体积2L的密闭容器充2molCO2与4molH2,发生反应?,10min后达到平衡状态后测得甲醇浓度为0.5mol.L-1.求氢气的反应速率:0.15mol/(L•min).
(3)将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中,可构成甲醇燃料电池,请回答下列问题:
通入甲醇的电极是负(填“正”或“负”)极,反应时该电极附近的现象是溶液红色变浅,溶液中K+向正(填“正”或“负”)极移动:写出正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-;若电池工作过程中通过2mol电子,则理论上消耗O211.2L(标准状况).

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6.甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一,通过下列反应可以制备甲醇:
CO ( g )+2H2( g )?CH3OH ( l )△H
(1)已知:
化学式H2(g)CO(g)CH3OH(l)
标准燃烧热(25℃)
△H/kJ•mol-1
-285.8-283.0-726.5
计算上述反应的△H=-128.1 kJ•mol-1
(2)在容积可变的密闭容器中充入1mol CO ( g )和2molH2( g )生成CH3OH( g ),H2的平衡转
化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示.
①该反应的△S<0,图中的T1<T2(填“<”、“>”或“=”).
②当达到平衡状态A 时,容器的体积为2L,此时该反应的平衡常数为4,若达到平衡状态B 时,则容器的体积V(B)=0.4L.
(3)在容积固定为2L的密闭容器中充入2molCO( g )和6molH2( g )生成CH3OH( g ),反应时间与物质的量浓度的关系如图2所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为0.16mol•L-1•min-1;若15分钟时升高体系温度,在20分钟时达到新平衡,此时氢气的转化率为33.3%,请在图2中画出15-25分钟c(CO)的变化曲线.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.反应 X (s)+3Y (g)?2Z (g)+Q(Q>0)处于平衡状态,为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是(  )
A.升高温度B.降低压强C.及时分离出ZD.使用催化剂

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10. Bodensteins 研究了反应+I2(g)?H2(g)+I2(g)△H=+11kL•mol-1在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
l/min020406080120
x(HI)10.910.850.8150.7950.784
x(HI)00.600.730.7730.7800.784
由上述实验数据计箅得到v~x( HI)和v~x( H2)的 关系可用如图表示.当改变条件,次再达到平衡时,下列有关叙述不正确的是(  )
A.若升高温度到某一温度,则再次达到平衡时,相应点 可能分別是A、E
B.若再次充人a molHI,则达到平衡时,相应点的播坐 标值不变,纵坐标值增大
C.若改变的条件是增大压强,则再次达到平衡时,相应 点与改变条件前相间
D.若改变的条件是使用催化剂.则再次达到平衡时,相 应点与改变条件前不间.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.为有效除去粗盐中Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为(  )
A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加BaCl2B.先加NaOH,后加BaCl2,再加Na2CO3
C.先加Na2CO3,后加BaCl2,再加NaOHD.以上答案皆可

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