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2.NA为阿伏加德罗常数的数值.下列说法不正确的是(  )
A.标准状况下,2.24L甲烷中含氢原子数为0.4NA
B.0.3molNO2与足量的水反应转移电子数为0.2NA
C.1L0.1mol•L-1Na2CO3溶液中含CO32-数目为0.1NA
D.5.6g铁完全溶于足量稀硝酸,转移电子数为0.3NA

分析 A.标况下,2.24L甲烷的物质的量为0.1mol,每个甲烷分子中含有4个H原子;
B.NO2和H2O反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.3molNO2与足量的水反应有
0.1molNO2发生还原反应;
C.n(Na2CO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,CO32-为弱酸根离子,能发生两步水解反应,且第一步水解程度远远大于第二步水解程度;
D.该反应方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O,n(Fe)=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol,根据Fe和转移电子之间的关系式计算.

解答 解:A.标况下,2.24L甲烷的物质的量为0.1mol,每个甲烷分子中含有4个H原子,则标准状况下,2.24L甲烷中含氢原子数=0.1mol×NA/mol×4=0.4NA,故A正确;
B.NO2和H2O反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.3molNO2与足量的水反应有
0.1molNO2发生还原反应,则转移电子数=0.1mol×NA/mol×(4-2)=0.2NA,故B正确;
C.n(Na2CO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,CO32-为弱酸根离子,能发生两步水解反应,且第一步水解程度远远大于第二步水解程度,所以1L0.1mol•L-1Na2CO3溶液中含CO32-数目小于0.1NA,故C错误;
D.该反应方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O,n(Fe)=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol,则转移电子数=0.1mol×NA/mol×(3-0)=0.3NA,故D正确;
故选C.

点评 本题以物质的量为载体考查阿伏伽德罗常数有关计算,为高频考点,明确物质的量公式中各个物理量的关系、物质构成、盐类水解等知识点是解本题关键,侧重考查学生分析计算能力,题目难度不大.

练习册系列答案
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5.工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳.为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-1
该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”.
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}{c(CO)•c({H}_{2}O)}$.
K(200℃)>K(300℃)(填“>”、“=”或“<”).
(2)恒温恒容条件下,以下能说明该反应达到平衡状态的是a(填字母序号).
a.ν消耗(CO)=ν生成(H2O)                b.c(CO2)=c(CO)
c.混合气体的总物质的量不再改变           d.混合气体的密度不再改变
(3)某温度下,在一个容积为10L的密闭容器中加入1mol CO和4mol H2O(g),反应经20min后达到平衡,测得平衡时CO2的物质的量为0.8mol,该时间范围内反应的平均速率ν (CO )=0.004mol•L-1•min-1;平衡常数K的数值为1.
(4)某工业合成氨的原料气组成为:H2 40%、N2 20%、CO 30%、CO210%(均为体积分数).现采用“一氧化碳变换”法,向上述原料气中加入水蒸气,将其中的CO除去.已知不同温度及反应物投料比($\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$)下,变换后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示:
 投料比
CO的体积分数%
温度/℃
$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=1$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=3$\frac{n({H}_{2}O)}{n(CO)}$=5
200
250
300
350
1.70
2.73
6.00
7.85
0.21
0.30
0.84
1.52
0.02
0.06
0.43
0.80
①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律.能使CO的转化率升高,可改变的条件是降低温度、增大反应物投料比(或原料气中水蒸气的比例).
②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件,实际生产过程中将温度控制在300℃左右,其原因是提高温度,会提高反应速率,但平衡逆向移动,CO的转化率下降,实际生产过程中应该综合考虑速率和平衡两个方面.

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