A.H2S B.CO2C.COS D.N2.
【分析】(1)比较酸性强弱,可根据强酸制备弱酸、测定等浓度的pH以及溶液的导电能力判断;
(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式;
(3)对于反应H2S(g)+CO2(g)?COS(g)+H2O(g)
起始(mol)0.40 0.10 0 0 转化(mol)x x x x 平衡(mol)0.40﹣x 0.10﹣x x x 反应平衡后水的物质的量分数为0.02, 则
=0.02,x=0.01,结合平衡移动的影响因素解答该题.
【解答】解:(1)A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,符合强酸制备弱酸的特点,可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强,故A正确;
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸,可说明亚硫酸的电离程度大,则亚硫酸的酸性强,故B正确;
C.0.10mol?L﹣1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1,可说明亚硫酸的电离程度大,酸性较强,故C正确;
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸,不能用于比较酸性的强弱,故D错误. 故答案为:D;
(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式,则系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol;
系统(II)的热化学方程式H2S (g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol. 根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II.
故答案为:H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol;H2S (g)+=H2(g)
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+S(s)△H=+20kJ/mol;系统(Ⅱ);
(3)对于反应H2S(g)+CO2(g)?COS(g)+H2O(g)
起始(mol)0.40 0.10 0 0 转化(mol)x x x x 平衡(mol)0.40﹣x 0.10﹣x x x 反应平衡后水的物质的量分数为0.02, 则
=0.02,x=0.01,
=2.5%,
mol/L=0.156mol/L,cmol/L=0.004mol.L,
①H2S的平衡转化率a1=
体积为2.5L,则平衡时各物质的浓度为c(H2S)=(CO2)=则K=
mol/L=0.036mol/L,c(COS)=c(H2O)==0.00285,
故答案为:2.5;0.00285;
②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大,a2>a1;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故△H>0, 故答案为:>;>;
③A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,故A错误;
B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,故B正确;
C.COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,故C错误;
D.N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,故D错误. 故答案为:B.
【点评】本题为2017年考题,题目考查较为综合,涉及元素周期律、热化学方程式以及化学平衡的影响因素和计算等问题,综合考查学生的分析能力和计算能
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力,注意把握盖斯定律的应用以及化学平衡三段式的计算方法,难度中等.
[化学--选修3:物质结构与性质]
11.(15分)(2017?新课标Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为 A nm(填标号).
A.404.4B.553.5 C.589.2D.670.8 E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 N ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 球形 .K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是 K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱 .
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子.I3+离子的几何构型为 V形 ,中心原子的杂化类型为 sp3 .
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示.K与O间的最短距离为 0.315 nm,与K紧邻的O个数为 12 .
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于 体心 位置,O处于 棱心 位置.
【分析】(1)紫色波长介于400nm~435nm之间;
(2)基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,最外层电子为4s1电子,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱; (3)I3+中心原子的价层电子对数为
=4,则为sp3杂化,价层电子对为
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正四面体,中心I原子的孤电子对数为=2,为V形;
(4)K与O间的最短距离为面对角线的一半;O位于面心,K位于顶点,1个顶点为12个面共有;
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,个数为8×=1,则I也为1,应位于体心,则O位于棱心,个数为12×=3.
【解答】解:(1)紫色波长介于400nm~435nm之间,只有A符合,故答案为:A;
(2)基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,即N层,最外层电子为4s1电子,该能层电子的电子云轮廓图形状为球形,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,
故答案为:N;球形;K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱; (3)I3+中心原子的价层电子对数为正四面体,中心I原子的孤电子对数为sp3;
(4)K与O间的最短距离为面对角线的一半,则K与O间的最短距离为
×
=4,则为sp3杂化,价层电子对为=2,为V形,故答案为:V形;
0.446nm=0.315nm,O位于面心,K位于顶点,1个顶点为12个面共有,即与K紧邻的O个数为12个, 故答案为:0.315;12;
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,个数为8×=1,则I也为1个,应位于体心,则O位于棱心,每个棱为4个晶胞共有,则O个数为12×=3,故答案为:体心;棱心.
【点评】本题为2017年考题,题目涉及核外电子排布、杂化、晶胞的计算等知识,综合考查学生的分析能力和计算能力,题目易错点为(3),注意价层电子对的判断,难度中等.
[化学--选修5:有机化学基础]
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