I2+H22HI
43 34
(1)已知t2>t1,HX的生成反应是 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)HX的电子式是
。
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是 HF、HCl、HBr、HI 。
(4)X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因: 卤素原子的最外层电子数均为7 。 (5)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因: 同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 ,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
(6)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加, ad (选填字母)。 a.在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低 b.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 c.HX的还原性逐渐减弱 d. HX的稳定性逐渐减弱。
【解答】解:(1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以HX的生成反应是发热反应;
(2)HX属于共价化合物,H﹣X之间形成的化学键是极性共价键,因此HX的电子式是
;
(3)F、Cl、Br、I属于ⅦA,同主族元素自上而下随着核电荷数的增大,原子核外电子层数逐渐增多,导致原子半径逐渐增大,因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,从而导致非金属性逐渐减弱,即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱,所以H﹣F键的极性最强,H﹣I的极性最弱,因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI; (4)卤素原子的最外层电子数均为7个,在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H原子最外层只有一个电子,在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构,因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX;
(5)平衡常数越大,说明反应越易进行,F、Cl、Br、I的得电子能力依次减小的主要原因是:同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力依次减弱造成的。
(6)K值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,a正确;反应的正向程度越小,
说明生成物越不稳定,越易分解,因此选项d正确;而选项c与K的大小无直接联系。 故答案为:(1)放热;(2)数均为7;
(5)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多;(6)ad。
20.(10分)科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.“气化炉”中主要反应有:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ?mol (1)气化炉中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是 C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ?mol 。
(2)用煤炭气合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)。在密闭容器中,将CO和H2按物质的量1:2混合反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①生成甲醇的反应为 放热 反应(填“放热”或“吸热”)。
②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化,其中代表压强是5.0MPa的曲线是 A (填“A”或“B”)。
③在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率可采取的措施有 降温或加压 (答出一种即可)。
④压强为0.1MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是 25% 。
﹣1
﹣1﹣1
;(3)HF、HCl、HBr、HI;(4)卤素原子的最外层电子
【解答】解:(1)已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol,②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ?mol,
利用盖斯定律将①﹣②可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ?mol, 故答案为:C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172.5 kJ?mol;
﹣1
﹣1
﹣1
﹣1
(2)①由图象可知,随温度的升高其转化率降低,说明升温时平衡逆向移动,正反应放热, 故答案为:放热;
②从方程式可知,反应物有3mol气体,生成物有2mol气体,所以压强增大时平衡气体体积减小的方向移动,即正向移动,在200℃时,转化率高的压强大, 故答案为:A;
③增大反应物的转化率,即要使平衡向正向移动,而影响平衡移动的因素只有三个,温度、压强、浓度,本题只能是降温或加压, 故答案为:降温或加压; ④设加入COamol,则有H22amol
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)。 反应前(mol) a 2a 0 反应了(mol) 0.5a a 0.5a 平衡时(mol) 0.5a a 0.5a 可求得:故答案为:25%。
×100%=25%