Question

【题目】下图所示各物质是由1～20号元素中部分元素组成的单质或化合物，图中部分反应条件未列出。已知D、L、M为气体单质，C、E、H为气体化合物，反应②、④、⑥是化工生产中的重要反应，反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。

请回答下列问题：

（1）物质E的结构式为　__________。

（2）属于化合反应，但不属于氧化还原反应的是__________（用编号填空）。

（3）C、H的熔沸点比较：C___H（填““>”、“<”或“=”））原因是：________________。

（4）物质A由三种元素组成，1molA与水反应可生成1molB和2molC，A的化学式为

______________。

（5）在一定温度下，有甲、乙两容积相等的密闭容器。

I．向甲容器中通入3 mol M和4 mol L，反应达到平衡时，生成C的物质的量为a mol。此时，M的转化率为__________。下列能提高反应物L的转化率，但实际生产过程中并没有采用的措施是_____________。

①降低合成塔温度 ②适当增大压强

③不断分离出产物C ④加入合适催化剂

II．向乙中通入2 mol C，欲使反应达到平衡时，各物质的浓度与I中第一次平衡时相同，则起始时还需通入__________mol M和__________mol L。

III．若起始时，向乙中通入6mol M和8mol L，达到平衡时，生成C的物质的量为b mol，

则________(选填“>”、“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】O=C=O ③⑧ > C中含有氢键，造成熔沸点偏高 CaCN2 a/6 ① 2 1 <

【解析】

本题突破点为②，高温条件下发生分解反应制气体，确定碳酸钙分解制备二氧化碳和氧化钙，因此B为碳酸钙，E为二氧化碳，F为氧化钙；氧化钙与水反应生成氢氧化钙，确定I为氢氧化钙，反应⑤是实验室制备气体C的重要方法，确定氢氧化钙与氯化铵加热生成氨气、氯化钙和水，确定C为氨气，K为氯化钙；G为氯化铵；C为氨气，则H为HCl，氨气与氯化氢化合生成G（氯化铵）；D与L生成氯化氢，L与M生成氨气，确定L为氢气，M为氮气，D为氯气；因为1molA与水反应可生成1mol碳酸钙和2mol氨气，根据质量守恒定律确定A的化学式为CaCN2。

（1）根据上面分析，物质E为二氧化碳，结构式为O=C=O；

（2）根据上面分析①CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3；②CaCO3CaO+CO2↑；③NH3+HCl=NH4Cl；④2Cl2+2Ca（OH）2 CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；⑤2NH4Cl+Ca（OH）2↑CaCl2+2NH3↑+2H2O ；⑥N2+3H2 2NH3； ⑦H2+Cl2 2HCl ⑧CaO+H2O=Ca（OH）2，属于化合反应，但不属于氧化还原反应的是③⑧；

（3）根据以上分析可知，C为NH3、H为HCl，由于氨分子之间存在氢键，因此NH3的熔沸点较高；

答案：> C中含有氢键，造成熔沸点偏高

（4）根据质量守恒定律：A+3H2O=CaCO3+2NH3，物质A由三种元素组成，所以确定A为CaCN2；

答案：CaCN2

（5）在一定温度下，有甲、乙两容积相等的密闭容器。

I． N2 + 3H2 2NH3

n（初）3mol 4mol 0

Δn mol mol a mol

n(平) 3-mol 4-mol a mol

M的转化率为= ；

①因为在500～600℃时催化剂活性最强，因此不需要降低合成塔温度，故①正确；

②适当增大压强，可以加快反应速率，可以有利于平衡正向移动，故②不正确；

③由于氨气易液化，所以可以不断分离出产物，使反应正向进行，故③不正确； ④加入合适催化剂，可以加快反应速率，故④不正确；

答案选 ①；

II．根据等效平衡原理，向乙中通入2mol NH3，欲使反应达到平衡时，各物质的浓度与甲中平衡时相同，所加物质的转化成起始物质，物质的量应相同；设加入氮气xmol，加入氢气ymol；则x+=3，得x=2；y+3×=4，得y=1；

III．根据压强对平衡移动的影响分析，压强越大，越有利于反应正向进行，生成C（氨气）越多，因此<；

答案：<。