Question

【題目】【加試題】I．無機(jī)物A是一種固體，熔點(diǎn)178℃，30℃以下為淺黃色。經(jīng)測定A(相對分子質(zhì)量為184)含兩種元素，原子個數(shù)比為1:1。隔絕空氣迅速加熱A將發(fā)生爆炸，爆炸后殘留物B呈淡黃色。該淡黃色物質(zhì)在空氣中加熱會燃燒并產(chǎn)生刺激性氣味。在一定條件下，6.18g液體SCl2和2.72g氣體C恰好完全反應(yīng)生成A和單質(zhì)B及6.42g離子化合物D，D的水溶液的pH<7。已知?dú)怏wC在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g·L-1。

（1）A的化學(xué)式 ，C的電子式 。

（2）寫出SCl2和氣體C反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

Ⅱ．霧霾已經(jīng)成為社會各界共同關(guān)注的熱門話題，其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。

（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)

①該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的△H 0。(選填“>”、“<”)

②在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng)，測得正反應(yīng)的速率隨時間變化的曲線如右圖所示(已知：t2－tl = t3－t2)。則下列說法不正確的是 。(填編號)

A．反應(yīng)在c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)

B．反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)

C．反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)

D．NO的轉(zhuǎn)化率：tl～t2>t2～t3

（2）煤的綜合利用有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法，在催化劑存在條件下有下列反應(yīng)：

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H1

H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H2

C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) △H3

①△H3和△H1、△H2的關(guān)系為△H3= 。

②在恒溫條件下，將l mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容積的反應(yīng)容器，達(dá)到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變，再充入1 mol H2O(g)，請?jiān)谟覉D中畫出tl時刻后H2的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢曲線。(t2時刻重新達(dá)到平衡)

Answer 1

【答案】I．（1）N4S4

（2）6SCl2+16NH3=N4S4+2S+12NH4Cl
Ⅱ．（1）①＜ ② D

（2）①△H1+△H2 ②

【解析】

試題分析：I．隔絕空氣迅速加熱A將發(fā)生爆炸，爆炸后殘留物B呈淡黃色，該淡黃色物質(zhì)在空氣中加熱會燃燒并產(chǎn)生刺激性氣味，則B為S；在一定條件下，6.18g液體SCl2和2.72g氣體C恰好完全反應(yīng)生成A和單質(zhì)B及6.42克化合物D，氣體C在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76gL-1，C相對分子質(zhì)量=0.76×22.4=17，可推知C為NH3，加熱D發(fā)現(xiàn)無任何物質(zhì)存在，D的水溶液的pH小于7，可推知D為NH4Cl，2.72g氨氣中N原子物質(zhì)的量==0.16mol，6.42g氯化銨中N原子物質(zhì)的量==0.12mol＜0.16mol，由元素守恒可知A中含有S、N元素，經(jīng)測定A(相對分子質(zhì)量為184)含兩種元素，原子個數(shù)比為1：1，令A(yù)的分子式為(SN)x，則46x=184，解得x=4，故A分子式為N4S4；

（1）由上述分析可知，A的化學(xué)式為N4S4，C為NH3，其電子式為：；
（2）SCl2和氣體NH3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6SCl2+16NH3=N4S4+2S+12NH4Cl；

Ⅱ．（1）①由熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)為熵減小過程，即△S＞0，要使反應(yīng)在低溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，必須滿足△G=△H-T△S＜0，可知反應(yīng)放熱△H＜0；
②A．根據(jù)圖象可知c點(diǎn)反應(yīng)速率還再變化，因此不是平衡狀態(tài)，故A正確；B．反應(yīng)剛開始時溫度升高對正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對正反應(yīng)速率的影響，開始階段反應(yīng)速率逐漸增大，反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)，故B正確；C．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，所以a點(diǎn)反應(yīng)物的濃度大于b點(diǎn)，故C正確；D．根據(jù)曲線的斜率：tl～t2段＜t2～t3段，可知t2～t3段反應(yīng)速率快，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大，故D錯誤；故答案為D；
（2）下列反應(yīng)：
C(s)+H2O(g)CO(g)+h2(g)△H1
H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)△H2
C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)△H3
①根據(jù)蓋斯定律可知△H3=△H1+△H2；
②H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
起始量 1 1 0 0
轉(zhuǎn)化量 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡量 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡常數(shù)k=1；
有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2；則n(H2)=n(CO)轉(zhuǎn)化=0.5mol，剛充入1mol H2O時氫氣的體積分?jǐn)?shù)為=；
但是平衡向右移動，設(shè)達(dá)新平衡時氫氣的物質(zhì)的量為x，
H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
2 1 0 0
x x x x
2-x 1-x x x
k==1 x= 新平衡時氫氣的體積分?jǐn)?shù)為=；
故圖象的起點(diǎn)為，終點(diǎn)為；tl時刻后H2的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢曲線為

。