题目内容
【题目】某元素的同位素
，它的氯化物XCl21.11g溶于水配成溶液后，加入1mol/L的AgNO3溶液20mL，恰好完全反应生成AgCl沉淀。。已知此核素的原子核内有20个中子，求：
（1）X的质量数是多少？。
（2）指出X元素在周期表中的位置。
（3）把少量X的单质放入水中，有何主要现象？写出有关化学方程式。
【答案】（1）40；（2）第四周期第IIA族；
（3）有气泡生成，并可能有白色沉淀生成；Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
【解析】试题分析：（1）由Cl-+Ag+═AgCl↓可知，n（Cl-）=n（Ag+）=0.02L×1mol/L=0.02mol，所以n（XCl2）=0.5n（Cl-）=0.5×0.02mol=0.01mol，则M（XCl2）=1.11g÷0.01mol=111g/mol，所以XCl2相对分子质量为111，因此X的相对原子质量=111-35.5×2=40，即X的质量数为40，质子数=质量数-中子数=40-20=20，即Z=20，A=40。
（2）X为Ca，位于第四周期第ⅡA族。
（3）钙是活泼的金属，溶于水和水反应生成氢氧化钙和氢气，则实验现象为有气泡生成，并可能有白色沉淀生成，反应的方程式为Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑。
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【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
T(K) | 催化剂 | CO2转化率（%） | 甲醇选择性（%） |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知：①CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O（l）
H2O（g）ΔH3= + 44.0kJ·mol-1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
（1）反应I的逆反应平衡常数表达式K= ；反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 。
A．使用催化剂Cat.1 B．使用催化剂Cat.2 C．降低反应温度
D．增大CO2和H2的初始投料比 E．投料比不变，增加反应物的浓度
（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是 。
（4）在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程~能量”示意图。
