题目内容

15.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧(O3)的监测.下列有关说法正确的是(  )
A.臭氧的摩尔质量是48 g
B.1mol臭氧的体积是22.4L
C.16 g臭氧中含有6.02×1023个氧原子
D.已知每个氧原子内有8个质子,那么1 mol臭氧中含有3mol质子

分析 A.摩尔质量单位是g/mol,在数值上等于其相对分子质量;
B.温度和压强未知导致气体摩尔体积未知;
C.氧原子摩尔质量是16g/mol,根据N(O)=$\frac{m({O}_{3})}{M(O)}{N}_{A}$计算氧原子个数;
D.每个氧原子中含有8个质子,则每个臭氧分子中含有24个质子.

解答 解:A.摩尔质量单位是g/mol,在数值上等于其相对分子质量,臭氧的摩尔质量是48g/mol,故A错误;
B.温度和压强未知导致气体摩尔体积未知,所以无法计算臭氧体积,故B错误;
C.氧原子摩尔质量是16g/mol,N(O)=$\frac{m({O}_{3})}{M(O)}{N}_{A}$=$\frac{16g}{16g/mol}×{N}_{A}/mol$=6.02×1023,故C正确;
D.每个氧原子中含有8个质子,则每个臭氧分子中含有24个质子,所以1 mol臭氧中含有24mol质子,故D错误;
故选C.

点评 本题考查物质的量有关计算、基本概念等知识点,为高频考点,易错选项是CD,注意臭氧是双原子分子,题目难度不大.

练习册系列答案
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5.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
已知(i)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ•mol-1
(iii)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H3=-41.1kJ•mol-1
(iV)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)写出由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),△H=-204.7kJ•mol-1.根据化学反应原理,分析升高温度对直接制备二甲醚反应的影响增大压强,化学反应速率增大,平衡正向移动,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加.
(2)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是反应放热,温度升高,平衡逆向移动.
(3)由CO和H2在催化剂作用下,也可以合成甲醇.反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则以上反应KP=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$;
②在容积均为1L的密闭容器(a、b、c、d、e)中,分别充入1mol CO和2mol H2等量混合气体,在不同的温度下(温度分别为T1、T2、T3、T4、T5),经相同的时间,在t时刻,测得容器甲醇的体积分数(如图所示).解析在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内甲醇的体积分数如图2所示的变化趋势,其原因是T1-T2区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,所以甲醇的体积分数随着温度的升高而提高.T3-T4区间,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以甲醇的体积分数减少.
③在不改变反应物用量情况下,将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有(写出2点)升温、降压.

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