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题目列表(包括答案和解析)

下表为元素周期表短周期的一部分

 
 
 
 
 
A
B
D
 
 
H
 
 
 
 
(1)H最高价氧化物对应水化物的钠盐溶液中通入少量A的最高价氧化物会发生反应,写出相应的离子方程式                                     
(2)写出工业上制备H单质的化学方程式                                                
(3)X、Y为同周期元素,它们简单离子的电子层结构与D离子的电子层结构相同,Y离子半径在同周期元素简单离子半径中最小,X、Y两元素最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应生成盐和水,写出该反应的离子方程式                                      
(4)与Y同周期的W元素,其原子半径是同周期主族元素中最小的。工业上制取Y和W的无水化合物方法如下:Y的氧化物与A、W的单质在高温条件下反应,每消耗6 kg A的单质,过程中转移
1×103 mol电子,写出相应反应的化学方程式                                   
(5)X与B形成的化合物XB3是合成抗禽流感药物“达菲”的中间活性物质,该物质受撞击会生成一种非金属单质和一种离子化合物X3B,请写出该反应的化学方程式           

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下表为元素周期表短周期的一部分
 
 
 
 
 
A
B
D
 
 
H
 
 
 
 
(1)H最高价氧化物对应水化物的钠盐溶液中通入少量A的最高价氧化物会发生反应,写出相应的离子方程式                                     
(2)写出工业上制备H单质的化学方程式                                                
(3)X、Y为同周期元素,它们简单离子的电子层结构与D离子的电子层结构相同,Y离子半径在同周期元素简单离子半径中最小,X、Y两元素最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应生成盐和水,写出该反应的离子方程式                                      
(4)与Y同周期的W元素,其原子半径是同周期主族元素中最小的。工业上制取Y和W的无水化合物方法如下:Y的氧化物与A、W的单质在高温条件下反应,每消耗6 kg A的单质,过程中转移
1×103 mol电子,写出相应反应的化学方程式                                   
(5)X与B形成的化合物XB3是合成抗禽流感药物“达菲”的中间活性物质,该物质受撞击会生成一种非金属单质和一种离子化合物X3B,请写出该反应的化学方程式           

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在固定容积为2 L的密闭容器中,充入X、Y两种物质各2 mol,发生如下反应:X(g)+Y(g)2Z (g),当反应达到平衡后,以Y的浓度改变表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如图2-4所示,则Y的平衡浓度的表达式(式中S指对应区域的面积)为(    )

                             

                                            图2-4

A. 2-S(aOb)            B. 1-S(aOb)                C. 2-S(abd)            D. 1-S(dOb)

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(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH

(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH    0,S   0 (填“<,>或=”)。

(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为       mol·L-1·s-1

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                  

③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将        

A.向正方向移动   B.向逆方向移动   C.处于平衡状态  D.无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A.压缩容器体积                B.将CH3OH(g)从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大   D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2

(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】(1)根据反应的特点可知△S小于0,因为反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,所以根据△G=△H-T·△S可知反应是放热反应。

(2)①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化,平衡时甲醇的物质的量是0.04mol,则消耗氢气是0.08mol,所以在0~2min

内,以H2表示的平均反应速率为

②平衡时氢气的浓度是,CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为

③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L,因为>4,所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积,压强增大,平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度,平衡也向正反应方

向移动。充入He,使体系总压强增大,但物质但浓度没有变化,所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H2,相当于增大体系的压强,平衡向正反应方向移动,所以答案是ABD。

(3)因为反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,但反应速率会加快,所以图

像为

 

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(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH

(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH    0,S   0 (填“<,>或=”)。

(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为        mol·L-1·s-1

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                  

③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将        

A.向正方向移动   B.向逆方向移动   C.处于平衡状态   D.无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A.压缩容器体积                B.将CH3OH(g)从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大   D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2

(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】(1)根据反应的特点可知△S小于0,因为反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,所以根据△G=△H-T·△S可知反应是放热反应。

(2)①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化,平衡时甲醇的物质的量是0.04mol,则消耗氢气是0.08mol,所以在0~2min

内,以H2表示的平均反应速率为

②平衡时氢气的浓度是,CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为

③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L,因为>4,所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积,压强增大,平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度,平衡也向正反应方

向移动。充入He,使体系总压强增大,但物质但浓度没有变化,所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H2,相当于增大体系的压强,平衡向正反应方向移动,所以答案是ABD。

(3)因为反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,但反应速率会加快,所以图

像为

 

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