(3)对于反应H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)
起始(mol)0.40 0.10 0 0
转化(mol)x x x x
平衡(mol)0.40﹣x 0.10﹣x x x
反应平衡后水的物质的量分数为0.02,
则=0.02,x=0.01,
①H2S的平衡转化率a1==2.5%,
体积为2.5L,则平衡时各物质的浓度为c(H2S)=mol/L=0.156mol/L,c(CO2)=mol/L=0.036mol/L,c(COS)=c(H2O)=mol/L=0.004mol/L,
则K==0.00285,
故答案为:2.5;0.00285;
②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大,a2>a1;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故△H>0,
故答案为:>;>;
③A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,故A错误;
B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,故B正确;
C.COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,故C错误;
D.N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,故D错误。
故答案为:B。
【点评】本题为2017年考题,题目考查较为综合,涉及元素周期律、热化学方程式以及化学平衡的影响因素和计算等问题,综合考查学生的分析能力和计算能力,注意把握盖斯定律的应用以及化学平衡三段式的计算方法,难度中等。
[化学--选修3:物质结构与性质]
11.(15分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为Anm(填标号)。
A.404.4B.553.5 C.589.2D.670.8 E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是N,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为V形,中心原子的杂化类型为sp3。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为0.315nm,与K紧邻的O个数为12。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于体心位置,O处于棱心位置。
【考点】86:原子核外电子排布;9I:晶胞的计算
【专题】51D:化学键与晶体结构.
【分析】(1)紫色波长介于400nm~435nm之间;
(2)基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,最外层电子为4s1电子,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱;
(3)I3+中心原子的价层电子对数为=4,则为sp3杂化,价层电子对为正四面体,中心I原子的孤电子对数为=2,为V形;
(4)K与O间的最短距离为面对角线的一半;O位于面心,K位于顶点,1个顶点为12个面共有;
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,个数为8×=1,则K也为1,应位于体心,则O位于棱心,个数为12×=3。
【解答】解:(1)紫色波长介于400nm~435nm之间,只有A符合,故答案为:A;
(2)基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,即N层,最外层电子为4s1电子,该能层电子的电子云轮廓图形状为球形,K和Cr属于同一周期,K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱,则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,
故答案为:N;球形;K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱;
(3)I3+中心原子的价层电子对数为=4,则为sp3杂化,价层电子对为正四面体,中心I原子的孤电子对数为=2,为V形,故答案为:V形;sp3;
(4)K与O间的最短距离为面对角线的一半,则K与O间的最短距离为×0.446nm=0.315nm,O位于面心,K位于顶点,1个顶点为12个面共有,即与K紧邻的O个数为12个,
故答案为:0.315;12;
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,个数为8×=1,则K也为1个,应位于体心,则O位于棱心,每个棱为4个晶胞共有,则O个数为12×=3,故答案为:体心;棱心。