题目内容
【题目】天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如,某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代,结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,则该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比为( )
A.6:85B.6:91C.5:91D.5:85
【答案】B
【解析】
根据物质中阴阳离子电荷总数相等计算Ni3+与Ni2+离子的个数比。
设1mol Ni0.97O中含Ni3+xmol,Ni2+为(0.97-x)mol,根据晶体仍呈电中性可知3x+2×(0.97-x)=2×1,解得x=0.06mol,则Ni2+为(0.97-x)mol=0.91mol,因此Ni3+与Ni2+的离子数之比n(Ni3+):n(Ni2+)=0.06:0.91=6:91,故合理选项是B。
【题目】甲醇(结构式)是一种基础有机化工原料,应用广泛。工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1。
(1)已知反应中的相关化学键键能数据如下:
化学键 | O-H | C-O | C=O |
E/(kJmol-1) | 465 | 343 | 750 |
甲醇中C-H键比氢气中H-H键____(填“强”或“弱”)。相同条件下该反应的正反应活化能Ea(正)=210 kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)=______kJ·mol-1。
(2)在1 L恒容密闭容器中充入CO2和H2,所得实验数据如下表
实验编号 | 温度/。C | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(CO2) | n(H2) | n(CH3OH) | ||
① | 150 | 0.23 | 0.19 | 0.03 |
② | 200 | 0.10 | 0.26 | 0.02 |
③ | 200 | 0.17 | a | 0.01 |
实验①平衡常数K=______,若在该温度下起始时加入二氧化碳、氢气、甲醇气体和水蒸气各0.10 mol,这时反应向________移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”),判断理由是______。
实验②达到平衡时H2转化率为____。
实验③a=_________。
(3)甲醇、空气和稀硫酸可以形成燃料电池,其正极电极反应式为________。