A | B | |
C | D |
化學(xué)鍵 | H-H | Br-Br | H-Br |
鍵能(kJ/mol) | 436 | 194 | 362 |
化學(xué)式 | Ag2SO4 | AgBr |
溶解度(g) | 0.796 | 8.4×10-6 |
分析 由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知,A、B處于第二周期,C、D處于第三周期,B、D最外層電子數(shù)之和為12,二者同主族,故最外層電子數(shù)為6,則B為O元素,D為S元素,二者可以形成SO2、SO3兩種分子,且SO2具有漂白性,由位置關(guān)系可知,A為N元素,C為Si元素.
(1)同主族自上而下非金屬性減弱,單質(zhì)與氫氣反應(yīng)劇烈程度減小,反應(yīng)熱增大(考慮符號);
(2)①由工藝流程圖可知,電解槽中電解HBr,生成H2與Br2,根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱,據(jù)此生成熱化學(xué)方程式;
②分離完全,硫酸中不含HBr,加入AgNO3溶液,根據(jù)沉淀顏色判斷;
③在原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),SO2在負(fù)極放電生成H2SO4;
④在電解過程中,電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,氫離子濃度降低;
⑤原電池總反應(yīng)為與電解池總反應(yīng)相加可得該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式;該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn):溴可以循環(huán)利用,獲得清潔能源氫氣,缺點(diǎn)是:生成過程有有毒物質(zhì),電解循環(huán)消耗能源大;
(3)海水提溴過程中,向濃縮的海水中通入氯氣,將其中的Br-氧化,再用空氣吹出溴;然后用碳酸鈉溶液吸收溴,溴歧化為Br-和BrO3-,同時生成HCO3-或CO2;
;
(4)①升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體物質(zhì)的量增大;
②積增大一倍時,P(Br2)降為原來的一半,減壓使平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動,壓強(qiáng)又增大,若反應(yīng)物足量,平衡恢復(fù)到原有的壓強(qiáng).
解答 解:由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知,A、B處于第二周期,C、D處于第三周期,B、D同種主族,B、D最外層電子數(shù)之和為12,故最外層電子數(shù)為6,故B為O元素,D為S元素,二者可以形成SO2、SO3兩種分子,且SO2具有漂白性,由位置關(guān)系可知,A為N元素,C為Si元素.
(1)Se與O元素同族元素,同主族自上而下非金屬性減弱,單質(zhì)與氫氣反應(yīng)劇烈程度減小,反應(yīng)熱增大(考慮符號),故生成1mol硒化氫(H2Se)反應(yīng)熱應(yīng)排在第二位,應(yīng)為+29.7kJ•mol-1,
故答案為:b.
(2)①由工藝流程圖可知,電解槽中電解HBr,生成H2與Br2,反應(yīng)方程式為2HBr=H2+Br2,由表中數(shù)據(jù)可知,△H=362kJ/mol×2-436kJ/mol-194kJ/mol=+94kJ/mol,故熱化學(xué)方程式為2HBr(aq)=H2(g)+Br2(g)△H=+94kJ/mol,
故答案為:2HBr(aq)=H2(g)+Br2(g)△H=+94kJ/mol;
②分離后的H2SO4溶液于試管,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反應(yīng),若觀察到無淡黃色沉淀產(chǎn)生,最終生成白色沉淀,說明分離效果較好,故答案為:無淡黃色沉淀產(chǎn)生,最終生成白色沉淀;
③在原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),SO2在負(fù)極放電生成H2SO4,電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-,
故答案為:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;
④在電解過程中,電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,氫離子濃度降低,溶液pH變大,
故答案為:變大;
⑤原電池中電池總反應(yīng)為SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,電解池中總反應(yīng)為2HBr=H2+Br2,故該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為:SO2+2H2O=H2SO4+H2,該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn):溴可以循環(huán)利用,獲得清潔能源氫氣.缺點(diǎn)是:生成過程有有毒物質(zhì),電解循環(huán)能源消耗大,
故答案為:SO2+2H2O=H2SO4+H2;溴可以循環(huán)利用,獲得清潔能源氫氣;生成過程有有毒物質(zhì),電解循環(huán)能源消耗大;
(3)海水提溴過程中,向濃縮的海水中通入氯氣,將其中的Br-氧化,再用空氣吹出溴;然后用碳酸鈉溶液吸收溴,溴在碳酸鈉溶液的歧化可把反應(yīng)理解為溴與水發(fā)生歧化,產(chǎn)生H+的被碳酸鈉吸收,反應(yīng)的離子方程式為3:Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-(或3 Br2+3CO32-=5 Br-+BrO3-+3CO2↑),
故答案為:Cl2;3 Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-;
(4)①升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,氣體的物質(zhì)的量增大,因而可提高P(Br2),故答案為:增大;
②體積增大一倍時,P(Br2)降為原來的一半,即2.33×103Pa,減壓使平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動,因而會大于2.33×103Pa;若反應(yīng)物足量,可平衡恢復(fù)到原有的P(Br2),
故答案為:2.33×103Pa<P(Br2)≤4.66×103Pa.
點(diǎn)評 本題綜合較大,涉及元素推斷、化學(xué)工藝流程、反應(yīng)熱、原電池及電解原理、海水提取溴、化學(xué)平衡移動等,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,難度較大,注意基礎(chǔ)知識的全面掌握.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 元素原子的核外電子排布的周期性變化 | |
B. | 元素的相對原子質(zhì)量逐漸增大 | |
C. | 元素化合價的周期性變化 | |
D. | 元素原子的核外電子層數(shù)的逐漸增多 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 其他條件不變,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,且A的轉(zhuǎn)化率增大 | |
B. | T℃時,若在該容器中由0.4mol/LA、0.4mol/LB和0.2mol/LC反應(yīng),達(dá)到平衡后,C的濃度仍為0.4mol/L | |
C. | 在(t1+10)min時,保持其他條件不變,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動 | |
D. | (t1+10)min時,保持壓強(qiáng)不變,通入稀有氣體,平衡向正反應(yīng)方向移動 |
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