题文
碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) 
CO2(g)+H2(g)
(1)沸石分子筛中含有硅元素,请写出硅原子结构示意图__________。
(2)向1L恒容密闭容器中注人CO和H2o(g),830℃时测得部分数据如下表。则该温度下反应的平衡常
数K=______________。
(3)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2,此时v(正 ) __________v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知CO(g)+1/2 O2 (g)=CO2 (g) △H=一141 kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=一484 kJ·mol-1
CH3OH(1)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g) △Hl=一726 kJ·mol-1
(4)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为___________。
III.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示
(5)写出电极A的电极反应式_____________。
(6)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2mo1 Cl2,则至少需通人O2的体积为_____L(标准状况)。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)
(2分)
(2)1 (3分)
(3)< (2分)
(4)CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(l) △H=+101 kJ/mol (方程式对给1分,共3分)
(5)H2-2e-+ CO32- =CO2 + H2O (3分) (6)2.24 (2分)
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解析
(1)硅因素位于第三周期第ⅣA族,因此原子结构示意图为
。
(2)根据表中数据可知,平衡时CO和水蒸气的浓度分别是0.080mol/L和0.180mol/L,其中消耗CO的浓度是0.200mol/L-0.080mol/L=0.120mol/L,因此根据方程式可知生成CO2和氢气的浓度均是0.120mol/L,实验该温度下反应的平衡常数K=
=1。
(3)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注人1mol CO、1mol H2O(g),2molCO2和2mo1 H2,则此时
=4>1,所以反应逆反应方向进行,因此v(正 )<v(逆)。
(4)已知① CO(g)+1/2 O2 (g)=CO2 (g) △H=一141 kJ·mol-1、② 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=一484 kJ·mol-1、③ CH3OH(1)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g) △Hl=一726 kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知①+②-③即得到CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(l) △H=+101 kJ/mol。
(5)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。则根据装置图可知,氢气在A电极通入,因此A电极是负极,由于电解质是熔融的碳酸钾,而原电池中阴离子向负极移动,所以负极电极反应式为H2-2e-+ CO32- =CO2 + H2O。
(6)电解池中氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl-2e-=Cl2↑,所以生成0.2mol氯气转移电子的物质的量是0.4mol。氧气在反应中得到4个电子,因此根据得失电子守恒可知消耗氧气的物质的量是0.4mol÷4=0.1mol,在标准状况下的体积是2.24L。
考点
据考高分专家说,试题“碳及其化合物应用广泛。I.工业上利用CO.....”主要考查你对 [构成物质的粒子—分子、原子、离子 ]考点的理解。
构成物质的粒子—分子、原子、离子
构成物质的微粒:
构成物质的粒子有分子、原子、离子
分子:能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
原子:化学变化中的最小粒子。
离子:带电荷的原子或原子团。
原子的构成:
(1)在原子中核电荷数=质子数=核外电子数决定元素种类质子数(核电荷数)
(2)原子的质量主要集中在原子核上
(3)三决定:质子数决定元素种类
最外层电子数决定化学性质
原子核决定原子的质量
(4)相对原子质量≈质子数+中子数
说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2);最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)
原子、分子、离子的区别与联系:
区别:
离子是原子或原子团由于得失电子而形成的带电微粒。
原子是化学变化中的最小微粒。
分子是物质中保持原物质的一切化学性质、能够独立存在的最小微粒。
联系:
分子是由原子组成的。在化学变化中,分子可再分,原子不可再分。分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。
原子、分子、离子的表示方法:
原子通常用表示,分子用化学式表示,离子用
表示。


