Question

【題目】鎂帶能在CO2中燃燒，生成氧化鎂和單質(zhì)碳。請(qǐng)完成下列填空：

（1）碳元素形成的單質(zhì)有金剛石、石墨、足球烯等。金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于足球烯的原因是_______。

（2）氧化鎂的電子式為_______，CO2的結(jié)構(gòu)式為______。與鎂同周期、離子半徑最小的元素，其原子最外層的電子排布式為______，其1個(gè)原子中能量最高的電子有______個(gè)。

（3）一定條件下，在容積恒為2.0L的容器中，Fe和CO2發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)+Fe(s)FeO(s)+CO(g)，若起始時(shí)向容器中加入1molCO2，5.0min后，容器內(nèi)氣體的相對(duì)平均分子量為32，則n(CO2)：n(CO)之比為_______，這段時(shí)間內(nèi)用CO2表示的速率v（CO2）=_______。

（4）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_______。

a.當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡

b.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡

c.平衡后移除二氧化碳時(shí)，正反應(yīng)速率一直減小直至建立新的平衡

d.平衡后縮小容器的體積，正逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)

（5）保持溫度不變的情況下，待反應(yīng)達(dá)到平衡后再充入一定量的二氧化碳，平衡向______移動(dòng)（選填“正向”、“逆向”、或“不”），二氧化碳的轉(zhuǎn)化率_____（填“增大”，“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】金剛石為原子晶體而足球烯為分子晶體，金剛石中共價(jià)鍵的鍵能高于足球烯中的分子間作用力，故金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于足球烯 O=C=O 3s23p1 1 1：3 0.075mol/(L·min) c、d 正向 不變

【解析】

（1）金剛石為原子晶體而足球烯為分子晶體，金剛石中共價(jià)鍵的鍵能高于足球烯中的范德華力；

（2）氧化鎂的電子式為；CO2中碳和氧共用四對(duì)電子，所以結(jié)構(gòu)式是O=C=O；第三周期元素中，離子電子層數(shù)越少，核電荷數(shù)越大，其離子半徑越小，所以離子半徑最小的是Al3+；

（3）CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是氣體體積不變的反應(yīng)，5.0min后，容器內(nèi)氣體是總物質(zhì)的量為1mol的CO和CO2混合氣體，設(shè)CO的物質(zhì)的量為xmol，CO2的物質(zhì)的量為（1-x）mol，相對(duì)平均分子量為=32g/mol，以此解答；

（4）根據(jù)反應(yīng)到達(dá)平衡的特征回答；

（5）待反應(yīng)達(dá)到平衡后再充入一定量的二氧化碳，平衡向正向移動(dòng)，但到達(dá)新平衡時(shí)的效果與原平衡等效，故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變。

（1）金剛石為原子晶體而足球烯為分子晶體，金剛石中共價(jià)鍵的鍵能高于足球烯中的范德華力，故熔點(diǎn)金剛石大于石墨烯；

（2）氧化鎂的電子式為；CO2中碳和氧共用四對(duì)電子，所以結(jié)構(gòu)式是O=C=O；第三周期元素中，離子電子層數(shù)越少，核電荷數(shù)越大，其離子半徑越小，所以離子半徑最小的是Al3+，Al原子核外最外層電子數(shù)是3且位于第三電子層上，所以Al原子價(jià)電子排布式為3s23p1；在含多個(gè)電子的原子中，能量最高的電子是離原子核最遠(yuǎn)的電子，Al原子中能量最高的電子有1個(gè)；

（3）CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是氣體體積不變的反應(yīng)，5.0min后，容器內(nèi)氣體是總物質(zhì)的量為1mol的CO和CO2混合氣體，設(shè)CO的物質(zhì)的量為xmol，CO2的物質(zhì)的量為（1-x）mol，相對(duì)平均分子量為=32g/mol，解得x=0.75，則CO的物質(zhì)的量為0.75mol，CO2的物質(zhì)的量為0.25mol，n(CO2)：n(CO)之比為1：3；這段時(shí)間內(nèi)用CO2表示的速率v（CO2）= = =0.075mol/(L·min)；

（4）a. CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是氣體體積不變的反應(yīng)，當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí)說(shuō)明，混合氣體的質(zhì)量不變，說(shuō)明應(yīng)該達(dá)到平衡，正確；

b. CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是氣體總物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，混合氣體的質(zhì)量不變，說(shuō)明應(yīng)該達(dá)到平衡，正確；

c. 平衡后移除二氧化碳時(shí)，正反應(yīng)速率先減小后增大，直至建立新的平衡，故錯(cuò)誤；

d．平衡后縮小容器的體積，正逆反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；

錯(cuò)誤的是c、d；

（5）待反應(yīng)達(dá)到平衡后再充入一定量的二氧化碳，平衡向正向移動(dòng)，但到達(dá)新平衡時(shí)的效果與原平衡等效，故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變；