Question

【題目】【加試題】I．無機物A是一種固體，熔點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。已知氣體C在標準狀況下的密度為0.76g·L-1。

（1）A的化學式 ，C的電子式 。

（2）寫出SCl2和氣體C反應的化學方程式 。

Ⅱ．霧霾已經(jīng)成為社會各界共同關注的熱門話題，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該反應在低溫下能自發(fā)進行，該反應的△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，測得正反應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．反應在c點未達到平衡狀態(tài)

B．反應速率a點小于b點

C．反應物濃度a點大于b點

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：

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容器，達到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變，再充入1 mol H2O(g)，請在右圖中畫出tl時刻后H2的體積分數(shù)變化趨勢曲線。(t2時刻重新達到平衡)

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恰好完全反應生成A和單質(zhì)B及6.42克化合物D，氣體C在標準狀況下的密度為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的化學式為N4S4，C為NH3，其電子式為：；
（2）SCl2和氣體NH3反應的化學方程式為：6SCl2+16NH3=N4S4+2S+12NH4Cl；

Ⅱ．（1）①由熱化學反應方程式可知，該反應為熵減小過程，即△S＞0，要使反應在低溫下能夠自發(fā)進行，必須滿足△G=△H-T△S＜0，可知反應放熱△H＜0；
②A．根據(jù)圖象可知c點反應速率還再變化，因此不是平衡狀態(tài)，故A正確；B．反應剛開始時溫度升高對正反應速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響，開始階段反應速率逐漸增大，反應速率a點小于b點，故B正確；C．隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，所以a點反應物的濃度大于b點，故C正確；D．根據(jù)曲線的斜率：tl～t2段＜t2～t3段，可知t2～t3段反應速率快，反應物的轉(zhuǎn)化率大，故D錯誤；故答案為D；
（2）下列反應：
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時氫氣的體積分數(shù)為=；
但是平衡向右移動，設達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數(shù)為=；
故圖象的起點為，終點為；tl時刻后H2的體積分數(shù)變化趨勢曲線為

。