Question

已知化合物A、B、D各由兩種元素組成，C是光合作用的主要產物；甲、乙、丙是前兩周期元素的三種單質．這些常見的化合物與單質之間存在如下關系．回答以下問題：

Ⅰ．（1）化合物A的電子式為______；化合物C的結構簡式______．
（2）已知常溫下測得1g C完全燃燒可放出15.6kJ熱量，則C完全燃燒的熱化學方程式可表示為：______．
（3）下列說法正確的是______．
A、上述所涉及的化合物中有兩種是電解質　　B、圖中五個轉化關系，有三個是化合反應
C、上述所涉及的化合物的晶體均是分子晶體　D、圖中五個轉化關系均為氧化還原反應
（4）用甲、丙、乙、硫酸溶液可以構成一原電池，則電極材料可以為______，正極的電極反應式為______．
Ⅱ．向某密閉容器中加入 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三種氣體．一定條件下發生反應，各物質濃度隨時間的變化如下圖中甲圖所示．乙圖為 t₂時刻后改變容器中條件，平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同條件，所用條件均不同．已知t₃～t₄階段為使用催化劑[已知 t₀～t₁階段 c （ A）未畫出]．
（1）A的起始物質的量為______；
（2）此條件下的化學平衡常數為______；
（3）t₄～t₅階段改變的條件為______．

Answer 1

解：根據置換反應的各種情況，要注意歸納置換反應的各種類型，甲、乙、丙是前兩周期元素的三種單質，應為：氫氣、碳、氮氣、氧氣、氟氣中的三種，根據框圖的要求來選擇合適的物質．符合框圖的各種物質可以是：A為二氧化碳（CO₂），B為水（H₂O），C是光合作用的主要產物；判斷C為C₆H₁₂O₆，D為一氧化碳（CO），甲是氧氣（O₂），乙是碳（C），丙是氫氣（H₂）；
Ⅰ、（1）化合物A是二氧化碳，分子的電子式為：；化合物C為葡萄糖，結構簡式為：CH₂OH（CHOH）₄CHO；故答案為：；CH₂OH（CHOH）₄CHO；
（2）常溫下測得1g C（C₆H₁₂O₆）完全燃燒可放出15.6kJ熱量，1mol葡萄糖完全燃燒放熱為2808KJ；則C完全燃燒的熱化學方程式可表示為：
C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=-2808 kJ/mol；
故答案為：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=-2808 kJ/mol；
（3）A、上述所涉及的化合物中，水是一種極弱的電解質，故A錯誤；
B、五個轉化關系中，甲+乙→A、A+乙→D、甲+丙→B共三個是化合反應，圖中五個轉化關系，有三個是化合反應，故B正確；
C、上述所涉及的化合物的晶體是葡萄糖、水、二氧化碳、一氧化碳均是分子晶體，故C正確；
D、五個轉化關系中，均伴隨化合價的變化，均為氧化還原反應，故D正確．
故答案為：B、C、D；
（4）用甲（O₂）、丙（H₂）、乙（C）、硫酸溶液可以構成一原電池；電極材料可以為石墨，正極上是氧氣氮的電子生成氫氧根離子的電極反應，在酸性環境下，氫氧根離子寫成水的形式，正極的電極反應式：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；故答案為：石墨； O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
Ⅱ、（1）依據圖象分析起始濃度為0.2mol/L的是B為H₂O，0.15mol/L的是D為CO，A為CO₂，結合 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三種氣體可知容器體積為2L，圖象中B消耗0.2mol；D消耗0.2mol；A的平衡物質的量為0.3mol；設A的起始量為X，依據化學平衡三段式列式計算得到：
H₂O+CO=CO₂ +H₂；
起始量（mol） 0.4 0.3 X 0
變化量（mol）0.2 0.2 0.2 0.2
平衡量（mol）0.2 0.1 0.3 0.2
對A的物質的量：x+0.2=0.3
X=0.1mol
（2）平衡濃度分別為：C（H₂O ）=0.1mol/L；C（CO）=0.05mol/L；C（CO₂）=0.15mol/L；C（H₂）=0.1mol/L；
K===3
（3）t₄～t₅階段改變的條件依據圖象分析t₄～t₅階段平衡不動，速率減小，所以改變的條件是減小壓強；
故答案為：（1）0.1mol （2）3 （3）減小壓強
分析：I、根據置換反應的各種情況，要注意歸納置換反應的各種類型，甲、乙、丙是前兩周期元素的三種單質，應為：氫氣、碳、氮氣、氧氣、氟氣中的三種，根據框圖的要求來選擇合適的物質．符合框圖的各種物質可以是：A為二氧化碳，B為水，C是光合作用的主要產物；判斷C為C₆H₁₂O₆，D為一氧化碳，甲是氧氣，乙是碳，丙是氫氣．
Ⅱ、依據圖象分析結合反應的量寫出化學方程式，結合化學平衡的三段式列式計算，依據平衡常數概念計算，影響因素分析平衡的移動；
點評：本題考查了物質轉化關系的分析判斷，物質性質的應用，熱化學方程式的應用，電子式的書寫，原電池原理的應用，化學平衡的計算應用，平衡常數的計算，速率時間圖象的分析方法，影響平衡的條件分析，題目難度中等．