Question

甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图．已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素．
（1）若乙是难溶于水的酸性氧化物．
①乙的一种重要用途是

 

；
②丙溶液中通入少量CO₂生成丁的离子方程式是

 

．
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工业生产中重要反应之一．
恒容条件下，一定量的乙和甲发生反应，不同温度下乙的转化率如下表所示：

温度/℃	400	450	500	550	600	650
转化率/%	99.2	97.5	93.5	85.6	73.7	58.5

①该反应的△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
②若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁

 

K₂．
（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R．
①R的原子结构示意图是

 

；
②已知：R（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

R₂O₃（s）△H=-834.8kJ?mol^-1
Mn（s）+O₂（g）=MnO₂（s）△H=-520.9kJ?mol^-1
写出R的单质与MnO₂反应的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：甲是地壳中含量最高的元素组成的单质，可推知甲为O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素，
（1）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO₂，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H₂SiO₃；
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工业生产中重要反应之一，为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙为SO₂，丙为SO₃，由转化关系可知，丁为H₂SO₄．由表中数据可知，升高温度乙的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，据此判断解答；
（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al₂O₃，丁为Al（OH）₃，根据盖斯定律书写热化学方程式．

解答： 解：甲是地壳中含量最高的元素组成的单质，可推知甲为O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素，
（1）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO₂，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H₂SiO₃，则：
①乙为SiO₂，可以用作制造光导纤维或生产玻璃等，故答案为：制造光导纤维或生产玻璃等；
②丙溶液中通入少量CO₂生成丁的离子方程式是SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，故答案为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）若2乙（g）+甲（g）?2丙（g），是工业生产中重要反应之一，为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，可推知乙为SO₂，丙为SO₃，由转化关系可知，丁为H₂SO₄．
①由表中数据可知，升高温度乙的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：＜；②升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，平衡常数若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁＞K₂，故答案为：＞；
（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al₂O₃，丁为Al（OH）₃，则：
①Al的原子结构示意图是，故答案为：；
②Al的单质与MnO₂反应生成Mn与Al₂O₃，
已知：①Al（s）+

3

4

O₂（g）=

1

2

Al₂O₃（s）△H=-834.8kJ?mol^-1
②Mn（s）+O₂（g）=MnO₂（s）△H=-520.9kJ?mol^-1
根据盖斯定律，①-②×

3

4

得Al单质与MnO₂反应生成Mn与Al₂O₃的热化学方程式为：Al（s）+

3

4

MnO₂（s）=

1

2

Al₂O₃（s）+

3

4

Mn（s）△H=-444.125 kJ?mol^-1，
故答案为：Al（s）+

3

4

MnO₂（s）=

1

2

Al₂O₃（s）+

3

4

Mn（s）△H=-444.125 kJ?mol^-1．

点评：本题以无机物推断为载体，考查元素化合物性质、常用化学用语、化学平衡与平衡常数影响因素、热化学方程式书写等，难度不大，注意对基础知识的全面掌握．