Question

1．按要求完成下列問(wèn)題：
（1）甲基的電子式（2）乙炔的結(jié)構(gòu)式H-C≡C-H
（3）相對(duì)分子質(zhì)量為72且沸點(diǎn)最低的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式C（CH₃）₄
（4）甲醇來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ/mol
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
①H₂的燃燒熱為285.8kJ/mol．
②CH₃OH（g）+O₂（g）?CO（g）+2H₂O（g）的反應(yīng)熱△H=-392.8 kJ/mol．
③若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），則可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有AD．（填字母）
A．CO百分含量保持不變           B．容器中H₂濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變   D．CO的生成速率與CH₃OH的生成速率相等
（5）將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1
能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有②④（填序號(hào)）．
①增加C的物質(zhì)的量                ②升高反應(yīng)溫度
③隨時(shí)吸收CO、H₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH       ④密閉定容容器中充入CO（g）

Answer 1

分析 （1）甲基中含有3個(gè)碳?xì)滏I，碳原子最外層為7個(gè)電子，據(jù)此寫出甲基的電子式；
（2）乙炔分子中含有一個(gè)C≡C；
（3）設(shè)烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量為72，列出方程式進(jìn)行計(jì)算x值，支鏈越多，沸點(diǎn)越低；
（4）①燃燒熱是1mo可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，根據(jù)蓋斯定律及已知熱化學(xué)方程式得出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式；
②依據(jù)蓋斯定律和熱化學(xué)方程式計(jì)算得到；
③根據(jù)化學(xué)處于平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，各組成成分不變，以及有關(guān)物理量與平衡移動(dòng)的關(guān)系作判斷；
（5）增大物質(zhì)的濃度、升高溫度、使用催化劑、增大氣體的壓強(qiáng)等均可增大反應(yīng)速率．

解答 解：（1）甲基中碳原子最外層為7個(gè)電子，甲基的電子式為：，故答案為：；
（2）乙炔分子中含有一個(gè)C≡C，乙炔的結(jié)構(gòu)式H-C≡C-H；故答案為：H-C≡C-H；
（3）設(shè)烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），
則14x+2=72，解得x=5，
所以該烷烴的分子式為C₅H₁₂，
分子式為C₅H₁₂的同分異構(gòu)體有主鏈有5個(gè)碳原子的：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃，
主鏈有4個(gè)碳原子的：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃，
主鏈有3個(gè)碳原子的：CH₃C（CH₃）₂CH₃；
支鏈越多，沸點(diǎn)越低，故C（CH₃）₄，
故答案為：C（CH₃）₄；
（4）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1①
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1②，
根據(jù)蓋斯定律①×$\frac{1}{2}$+②可得：氫氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol，
所以氫氣的燃燒熱為：△H═-285.8KJ/mol，
故答案為：285.8；
②CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol②，
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol②，
根據(jù)蓋斯定律②×2-①得到：CH₃OH（g）+O₂（g）?CO（g）+2H₂O（g）△H=-392.8 kJ/mol，
故答案為：-392.8 kJ/mol；
③A．CO百分含量保持不變，說(shuō)明CO的濃度保持不變，說(shuō)明處于平衡狀態(tài)，故A正確；
B．容器中H₂濃度與CO濃度相等，并不能代表物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，因此不能作為平衡的標(biāo)志，故B錯(cuò)誤；
C．容器的體積不變，氣體的質(zhì)量守恒，所以密度始終不變，因此不能作為平衡的標(biāo)志，故C錯(cuò)誤，
D．CO的生成速率為逆速率，CH₃OH的生成速率為正速率，二者相等，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明處于平衡狀態(tài)，故D正確，
故選AD；
（5）①增加C的物質(zhì)的量，C為固體，其濃度不變，所以反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；
②升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率增大，故正確；
③隨時(shí)吸收CO、H₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH，反應(yīng)物的濃度減小，則反應(yīng)速率減小，故錯(cuò)誤；
④密閉定容容器中充入CO（g），CO的濃度增大，則反應(yīng)速率增大，故正確；
故答案為：②④．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算、蓋斯定律的應(yīng)用、電子式、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、影響反應(yīng)速率的因素等，題目難度中等，注意掌握熱化學(xué)方程式的書寫原則，明確蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．