Question

X、Y、Z為原子序數(shù)由小到大排列的三種短周期元素。已知：X、Y的氣態(tài)氫化物分子具有相同的電子數(shù)；Y與Z同主族；XY₂是非極性分子，其晶體可用作人工降雨。

請(qǐng)回答：

（1）Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物W是重要的化工原料，W的化學(xué)式為_(kāi)____________；工業(yè)制造W的生產(chǎn)過(guò)程主要分為三個(gè)階段。

①在101 kPa時(shí)，3.2 gZ的固體單質(zhì)完全燃燒可放出?29.7 kJ?的熱量，寫出能夠表示該固體單質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________________________________；

②在接觸氧化階段，為提高ZY₂的轉(zhuǎn)化率，從理論上判斷，應(yīng)選擇的條件是低溫和高壓。從下表給出的不同溫度、壓強(qiáng)下ZY₂平衡轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際，應(yīng)選擇適合的溫度和壓強(qiáng)是（選填字母）_____________；

A.400—500 ℃  10 MPa               B.400—500 ℃  1 MPa

C.500—600 ℃  10 MPa               D.400—500 ℃  0.1 MPa

③在吸收階段，為盡可能提高ZY₃的吸收效率，工業(yè)上選擇的吸收劑是（選填字母）____。

A.水                                    B.0.5 mol/L的硫酸

C.98.3%的硫酸                    D.濃氨水

（2）已知X與XY都是工業(yè)上常用的還原劑，

①寫出X單質(zhì)與W的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________；

②500 ℃時(shí)，11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）ZY₂在催化劑作用下與XY發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。若有2×6.02×10²³個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。

Answer 1

（1）H₂SO₄  ①S(s)+O₂(g)====SO₂（g）;ΔH=-297 kJ/mol

②D  ③C

（2）①C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂+2H₂O

②SO₂+2COS+2CO₂

解析：XY₂晶體可用作人工降雨，則XY₂為CO₂，即X為C，Y為O，又Y與Z同主族，則Z為S。（1）中，W為H₂SO₄，②中SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃的條件選擇需依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理和工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際。同溫度下，壓強(qiáng)越高，SO₂轉(zhuǎn)化率越高，但增大壓強(qiáng)對(duì)動(dòng)力、設(shè)備要求高，且在較低壓強(qiáng)下SO₂的轉(zhuǎn)化率已比較高，故壓強(qiáng)宜選擇為0.1 MPa;同壓下，溫度越低，SO₂的轉(zhuǎn)化率越高，但溫度低將延長(zhǎng)生產(chǎn)周期且降低催化劑的活性，故溫度宜選擇為400—500 ℃，綜合兩方面因素應(yīng)選D。③中，應(yīng)用98.3%的硫酸吸收SO₃，可防止形成酸霧降低吸收效率。（2）中第②問(wèn)，ZY₂為SO₂，XY為CO，0.5 mol SO₂反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移為2 mol，即1 mol SO₂反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移為4 mol，又SO₂中S顯+4價(jià)，故SO₂為氧化劑，其對(duì)應(yīng)產(chǎn)物為S，該反應(yīng)為SO₂+2COS+2CO₂。