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20．实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，若有870g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则被氧化的氯化氢的物质的量是多少？产生的氯气在标况下的体积为多少L？反应中转移的电子数目？

分析 发生反应：MnO2+4HCl?MnCl2+Cl2↑+2H2O，根据n=$\frac{m}{M}$计算二氧化锰物质的量，再根据方程式计算生成氯气物质的量，被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒计算被氧化HCl的物质的量，根据V=nVm计算氯气体积，结合氯元素化合价变化计算转移电子数目．

解答 解：870g MnO2 的物质的量为$\frac{870g}{87g/mol}$=10mol，
由MnO2+4HCl?MnCl2+Cl2↑+2H2O，可知n（Cl2）=n（MnO2）=10mol，
被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒，可知被氧化HCl的物质的量为10mol×2=20mol，
标况下，生成氯气的体积为10mol×22.4L/mol=224L，
转移电子数目为20mol×1×6.02×1023mol-1=1.204×1025，
答：被氧化的氯化氢的物质的量是20mol，产生的氯气在标况下的体积为224L，反应中转移的电子数目为1.204×1025．

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应计算等，难度不大，注意参加反应的盐酸与被氧化的盐酸的物质的量的关系．

练习册系列答案
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①N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H1=a kJ•mol-1
②2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H2=b kJ•mol-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?CO2（g）△H3=c kJ•mol-1
④2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H4
请回答下列问题：
（1）根据反应①②③，确定反应④中△H4=2c-akJ•mol-1．
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应①的Kp=$\frac{{P}^{2}（NO）}{P（{N}_{2}）P（{O}_{2}）}$（用表达式表示）．
（3）下列情况能说明反应②已达平衡状态的是CD（填编号）．
A．单位时间内生成1mol NO2的同时消耗了lmol NO
B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C．在恒温恒容的容器中，混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变
（4）试分析高温下不利于反应③自发进行的原因因为该反应为气体体积减小的放热反应，即△H＜0，△S＜0．
（5）探究反应④中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图1所示的曲线．试分析实际化工生产中不采用高压的原因常压下NO的转化率已经较高，并且高压要增加成本．
（6）探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中$\frac{n（NO）}{n（CO）}$的比值、温度的关系，得到如图2所示的曲线．
①在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是Z＞Y＞X．
②若保持其他条件不变，请在图2中，画出温度为T2（T2＜T1）时的变化趋势曲线．
11．从薄荷油中可得到一种烃A（C10H16），与A相关反应如下：

己知：
（1）H的分子式为C10H20．
（2）B→D的反应类型为加成反应．
（3）D既能与乙酸发生酯化反应又能与碳酸钠反应，D中含有的官能团名称为羟基、羧基．
（4）写出由D生成G的化学方程式2$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H2O．
（5）F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂结构简式为．
（6）A的一种同分异构体在相同条件下与酸性KMnO4反应也能得到B和C，该有机物的结构简式为．
8．W，X，Y，Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0，6，8，8，它们的最外层电子数之和为10，下列说法正确的是（　　）
A．W与Y可以形成离子化合物
B．X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，说明X的非金属性最强
C．X和Z形成的原子个数1：1的化合物中，既含有极性键又含有非极性键
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15．1mol C（石墨）完全燃烧放出393.5kJ的热量，2.5mol C（石墨）在O2中完全燃烧生成CO2，放出多少热量？
5．请填空：
（1）写出丙基的同分异构体：-CH2CH2CH3、-CH（CH3）2；
（2）写出丁基的四种同分异构体：-CH2CH2CH2CH3、-CH（CH3）CH2CH3、-CH2CH（CH3）2、-C（CH3）3；
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12．萘的结构简式为，它与硝酸反应，可生成苯环上的一硝基取代物（　　）
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14．“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出了高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2．CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛．生产煤炭气的反应之一是：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）-131.4kJ．
（1）在容积为3L的密闭容器中发生上述反应，5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L，用H2O表示0～5miin的平均反应速率为0.002mol/（L•min）．
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是bd（选填编号）．
a．v正（C）=v逆（H2O）    b．容器中CO的体积分数保持不变
c．c（H2）=c（CO）        d．炭的质量保持不变
（3）若上述反应在t0时刻达到平衡（如图1），在t1时刻改变某一条件，请在图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化：
①缩小容器体积，t2时到达平衡（用实线表示）；
②t3时平衡常数K值变大，t4到达平衡（用虚线表示）．
（4）在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯：
Ⅰ．CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
Ⅱ．CO（g）+CH3OH（g）?HCOOCH3（g）
①反应①中CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图2所示．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压；将甲醇从混合体系中分离出来．
②已知反应①中CO的转化率为80%，反应②中两种反应物的转化率均为85%，则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯4.08kg．
15．（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为226.3kJ．
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响．实验结果如图所示：
（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T2和T1的关系是：T2低于T1（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c（填字母）．
（3）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H＞0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s05001000
c（N2O5）/mol•L-15.003.522.48
则500s内NO2的平均生成速率为0.00592 mol•L-1•s-1．

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