题目内容
【题目】碳族元素包括碳、硅、锗（Ge）、锡（Sn）、铅等，它们的单质及化合物广泛应用于我们生活的各个领域。锗和锡以前曾被用于半导体材料，铅被用来制造蓄电池。碳族元素在化合物中只有铅以低价形式存在时较稳定，其它元素在化合物中都是以高价形式存在比较稳定，回答下列问题：
Ⅰ．（1）高岭土的成分中含Al2(Si2O5)(OH)4，请改写成氧化物的形式_________________；
（2）实验室用单质锡粉制取少量二氯化锡溶液，制取和保存的方法是(用文字叙述)___________________；
（3）铅有多种氧化物，写出四氧化三铅与浓盐酸反应的离子方程式_____________________；二氧化铅在空气中强热会得到一系列铅的其它氧化物。若把239g二氧化铅强热，当质量变为231g时，写出反应的化学方程式____________________________。
Ⅱ．CH4–CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
CH4–CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4 (g) ΔH=–75 kJ·mol1 ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=–394 kJ·mol1②2C(s)+O2 (g)=2CO(g) ΔH=–222kJ·mol1③
（1）有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
（2）若该反应在容积不变的绝热容器中进行，能够判断该反应已达到平衡的是____（填标号）。
A、c(CO2)/c(H2)不再发生变化 B．气体的密度不再发生变化 C．气体的平均摩尔质量不再发生变化 D．每有8molC-H键生成的同时有4molH-H键的断裂 E．容器的温度不再发生变化
（3）T℃时，在体积为10 L的容器中加入10 mol CH4、5 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，此温度下，该反应的化学平衡常数K=_______。
【答案】Al2O32SiO22H2O用过量的锡粉与盐酸反应，保存时过量的锡粉留在溶液中Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O4PbO2
2Pb2O3+O2↑AACE1/3
【解析】
I硅酸盐的氧化物形式写法金属氧化物SiO2H2O；锡在活动性表中在氢前，题目中Sn2+不稳定，易被氧化，所以用过量的锡粉与盐酸反应，保存时过量的锡粉留在溶液中，防止Sn2+被氧化；Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O ，PbO2与O2物质的量之比为4：1，所以4PbO22Pb2O3+O2↑。
II 得到CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，③—②—①，ΔH=+247 kJ·mol1 ，气体的体积增大，所以提高CH4平衡转化率高温低压。
I．（1）硅酸盐用氧化物表示：活泼金属氧化物在前，水在最后；根据原子守恒，高岭土的成分中含Al2(Si2O5)(OH)4，用氧化物的形式表示：Al2O32SiO22H2O；
（2）过量的锡粉与盐酸反应生成氯化锡和氢气；由于四氯化锡较稳定，二氯化锡不稳定，所以为防止二氯化锡被氧化，保存二氯化锡溶液时要加入少量的锡粉；
（3）四氧化三铅中含有＋4价的铅，具有氧化性，四氧化三铅与浓盐酸反应生成氯化铅、氯气和水，离子方程式为：Pb3O4＋8H＋+2Cl―=3Pb2+＋Cl2↑+4H2O；二氧化铅的摩尔质量为239g/mol，所以若把239g二氧化铅（即为1mol）强热，当质量变为231g时，固体质量减小8g，反应应该是生成氧气，氧气的量为
，即1 molPbO2加热反应，生成氧气0.25mol，若生成氧气1mol，消耗4 molPbO2，根据原子守恒可知该反应的化学方程式为：4PbO22Pb2O3+O2↑；
Ⅱ．（1）根据盖斯定律，重整反应为：③－①－②，所以△H＝（－222+394＋75）kJ/mol＝+247kJ/mol，所以该反应为吸热反应，提高甲烷的转化率的方法是高温低压，使平衡正向移动，选项A正确；答案选A；
（2）A．CO2为反应物，H2为生成物，当c(CO2)/c(H2)不再发生变化时，反应达到平街状态，选项A正确；B．反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，所以根据
＝
可知，反应进行到任何时候，气体的密度都不再发生变化，不能判定反应是否达到平状态，选项B错误；C．反应前后气体的总质量不变，反应后气体的总量増大，根据M＝
可知，当气体的平均摩尔质量不再发生变化，反应达到平衛状态，选项C正确；D．每有8molC－H键生成，属于v（逆），有4moH－H键的断裂，属于v（逆），速率同向，不能判定反应是否达到平状态，选项D错误；E、该反应在容积不变的绝热容器中进行，当容器的温度不再发生变化，各物质的浓度也不再发生変化，反应达到平衡状态，选项E正确；答案选ACE；
（3）已知c（CH4）＝
＝1mol/L，c(CO2）＝
＝0.5mol/L；根据以下步骤计算：
CH4(g)+CO(g) = 2CO(g)+2H2(g)
起始浓度1 0.5 0 0
变化浓度0.25 0.5
50％ 0.5 0.5
平衡浓度0.75 0.25 0.5 0.5
此温度下，该反应的化学平衛常数K＝
=
＝
。
阅读快车系列答案【题目】除去下列物质中所含的杂质。选用的试剂正确的是
选项 | 物质(杂质) | 试剂 |
A | Al2O3(SiO2) | 过量NaOH溶液 |
B | CO2(HCl) | 饱和Na2CO3溶液 |
C | Al2O3(Fe2O3) | Al粉/加热 |
D | Na2O2(Na2O) | O2/加热 |
A. A B. B C. C D. D
