题目内容
【题目】将 CO2 在一定条件下与 H2 反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好办法,一定条件下,每转化 44 kg CO2 放出的热量为 49000 kJ,CO2 转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体),下列叙述中正确的是
A. 0~3 min 内,用 CO2 和 H2 来表达的平均反应速率相等,均为 0.5 mol/(L·min)
B. 此反应的热化学方程式为 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H = - 49 kJ/mol
C. 此条件下反应的平衡常数K=0.753×1.25/(0.75×0.75)
D. 降低温度,此反应的平衡常数可能为 0.8
【答案】B
【解析】
A.根据图像上有关数据计算CO2和H2反应速率:0~3min内,,,A项错误;
B.44kgCO2的物质的量为,1molCO2完全转化放出热量=49kJ,所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H = - 49 kJ/mol,B项正确;
C.由图像可知,达到平衡时各组分的浓度为c(CO2)=1.25mol/L,c(H2)=0.75mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,根据化学计量数可知水蒸气平衡浓度c(H2O)=c(CH3OH)=0.75mol/L。将数据代入平衡常数计算式:,C项错误;
D.题设条件下CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应的平衡常数>0.8,因为该反应的正反应是放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度平衡向放热反应方向移动,即该平衡向正反应方向移动,平衡常数将增大,所以降低温度平衡常数不可能是0.8,D项错误;答案选B。
【题目】现有A、B、C、D、E、F六种位于周期表前四周期的元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元素 | 性质 |
A | 一种核素的原子核内不含中子 |
B | 原子核外电子有6种不同运动状态 |
C | 最高价氧化物的水化物与其氢化物可生成盐 |
D | 单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线 |
E | 周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 |
F | 该元素的一种氧化物可用作油漆颜料,与某单质反应可应用于焊接钢轨 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)F元素位于周期表的____区(填s、p、d、ds或f),B、C、D三种元素的第一电离能由大到小顺序为______________________(用元素符号表示)。
(2)ED2中E原子的杂化类型为__________________;ED2易溶于水的原因可能是___________(填序号)。
①ED2与水极性相同 ②ED2可以与水反应 ③ED2可以与水形成氢键
(3)F元素的一种氯化物常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,据此判断该氯化物晶体为________晶体。
(4)F的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式(晶胞结构如图所示),面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的F原子个数之比为________,其中体心立方晶胞空间利用率为___________(设F原子半径是r,列出含r的计算表达式,不需化简)。