碳及其化合物应用广泛。I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(1)沸石分子筛中含有硅元素,请写出

碳及其化合物应用广泛。I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(1)沸石分子筛中含有硅元素,请写出

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碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
(1)沸石分子筛中含有硅元素,请写出硅原子结构示意图__________。
(2)向1L恒容密闭容器中注人CO和H2o(g),830℃时测得部分数据如下表。则该温度下反应的平衡常
数K=______________。

(3)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2,此时v(正 ) __________v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知CO(g)+1/2 O2 (g)=CO2 (g)             △H=一141 kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)                       △H=一484 kJ·mol-1
CH3OH(1)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g)         △Hl=一726 kJ·mol-1
(4)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为___________。
III.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示

(5)写出电极A的电极反应式_____________。
(6)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2mo1 Cl2,则至少需通人O2的体积为_____L(标准状况)。
答案
(1)  (2分)
(2)1  (3分)
(3)<   (2分)
(4)CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(l)   △H=+101 kJ/mol  (方程式对给1分,共3分)
(5)H2-2e+ CO32 =CO2 + H2O  (3分) (6)2.24 (2分)
解析

试题分析:(1)硅因素位于第三周期第ⅣA族,因此原子结构示意图为
(2)根据表中数据可知,平衡时CO和水蒸气的浓度分别是0.080mol/L和0.180mol/L,其中消耗CO的浓度是0.200mol/L-0.080mol/L=0.120mol/L,因此根据方程式可知生成CO2和氢气的浓度均是0.120mol/L,实验该温度下反应的平衡常数K==1。
(3)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2,则此时=4>1,所以反应逆反应方向进行,因此v(正 )<v(逆)。
(4)已知① CO(g)+1/2 O2 (g)=CO2 (g) △H=一141 kJ·mol-1、② 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=一484 kJ·mol-1、③ CH3OH(1)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g) △Hl=一726 kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知①+②-③即得到CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(l)   △H=+101 kJ/mol。
(5)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。则根据装置图可知,氢气在A电极通入,因此A电极是负极,由于电解质是熔融的碳酸钾,而原电池中阴离子向负极移动,所以负极电极反应式为H2-2e+ CO32 =CO2 + H2O。
(6)电解池中氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl-2e=Cl2↑,所以生成0.2mol氯气转移电子的物质的量是0.4mol。氧气在反应中得到4个电子,因此根据得失电子守恒可知消耗氧气的物质的量是0.4mol÷4=0.1mol,在标准状况下的体积是2.24L。
举一反三
下列有关元素及其化合物性质的比较正确的是
A.原子半径:F<O<AlB.稳定性:H2O<PH3<NH3
C.酸性:H2CO3<H2SO4<H3PO4D.碱性:LiOH<NaOH<Al(OH)3

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短周期元素R、Q、M、T在元素周期表中的相对位置如下表,已知R原子最外层电子数与次外层电子数之比为2:1。

(1)人的汗液中台有T的简单离子,其离子结构示意图为_________________;元素M在元素周期表中的位置是___________________。
(2)R的最高价氧化物所含的化学键类型是__________键(选填“离子”或“共价”)。
(3)加热时,Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与单质R反应的化学方程式为__________(用具体的化学式表示)。
(4)在一定条件下甲、乙、丙有如下转化:甲丙,若其中甲是单质,乙、丙为化合物,x是具有氧化性的无色气体单质,则甲的化学组成不可能是________(选填序号,下同)。
①R    ②Q2  ③M    ④T2
(5)工业上,常利用。RO与MO2反应生成固态M单质和RO2,从而消除这两种气体对大气的污染。
已知:2RO(g)+O2(g)=2RO2(g) △H=-akJ·mol-l
M(s)+O2(g)=MO2(g)     △H=-bkJ·mol-l
则反应2RO(g)+MO2(g)=2RO2(g)+M(s)  △H=___________。
(6)元素T的含氧酸HTO具有漂白性。往20mL 0.0lmol·L-l的HTO溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如下图所示。据此判断:该烧碱溶液的浓度为______________mol·L-l;下列有关说法正确的是_______________。

①HTO的电离常数:b点>a点
②由水电离出的c(OH):b点<c点
③从a点到b点,混合溶液中可能存在:c(TO)= c(Na+)
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na)>c(TO)>c(OH)>c(H)
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X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,Y与M形成的气态化合物在标况下的密度为0.76g·L-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定有共价键
B.原子半径:W>Z>Y>X>M
C.由X元素形成的单质一定是原子晶体
D.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物

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W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如下表
W
单质是淡黄色固体
X
在地壳中的含量居第二位
Y
原子最外层电子数是电子总数的2/3
Z
第三周期原子半径最小的金属
 
下列说法正确的是
A.Z的氧化物属于碱性氧化物
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C.离子半径:Z>W
D.气态氢化物的热稳定性:X>W
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三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体。已知X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X和Y的单质直接化合形成气体A,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,Y和Z的单质直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体。
请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是       
(2)C可在X的单质中燃烧得到Y的单质和化合物B,利用此反应可制成新型的化学电源(KOH溶液做电解质溶液),两个电极均由多孔碳制成,通人的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入的物质是        (填物质名称);负极的电极反应式为                       。
(3)C与X的单质反应生成A的化学方程式为          
(4)常温下,C的水溶液的pH=12,则该溶液中由水电离的C(OH-)=      。若向C溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,所得溶液中水的电离程度      (填“大于”、“等于”或“小于”)相同条件下C溶液中水的电离程度。
(5)在2L密闭容器中放入1molC气体,在一定温度进行如下反应:
2C(g) Y2(g)+3Z2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min
0
1
2
3
4
5
总压强P l00 kPa
4
4.6
5.4
5.8
6
6
 
该反应的化学平衡常数表达式是             (用具体物质的化学式表示);平衡时C的转化率为             。
(6)已知:①Y2(g)+2X2(g)=2YX2(g) H=+67.7 kJ·mol-1
②Y2Z4(g)+X2(g)=Y2(g)+2Z2X(g)   H="-534" kJ·mol-1
则2Y2Z4(g)+2YX2(g)=3Y2(g)+4Z2X(g) H=    kJ·mol-1
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