题目内容

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)。

(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。
考点:考查原子结构示意图、平衡常数、热化学方程式、电化学原理的应用与有关计算

练习册系列答案
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I.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出周期表第1至第6周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X、Y既不同周期,也不同族。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高价与最低价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)X元素位于元素周期表第      周期,第       族;
N元素位于元素周期表第      周期,第       族。
(2)请写出下列反应的离子方程式:
N单质与氢氧化钠溶液反应:                                                  
(3)Y与Z相比,非金属性较强元素的原子结构示意图为            ,可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)                                                  
(4)请将X、Z、M、N元素原子半径从大到小排序:                        

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