Question

4．（1）有以下各組微�；蛭镔|(zhì)：
A．正丁烷和異丁烷B．金剛石、石墨和C₆₀C．冰和干冰D．³⁵Cl和³⁷ClE．NO和NO₂；其中，互為同分異構(gòu)體的有A（填編號，以下同）；互為同素異形體的有B．
（2）現(xiàn)有：①干冰②金剛石③NH₄Cl④Na₂S四種物質(zhì)，按下列要求回答（填序號）：熔化時不需要破壞化學鍵的是①；既存在離子鍵又存在共價鍵的是③．
（3）向一個容積為2L的密閉容器中充入7mol SO₂和4mol O₂，在一定溫度和壓強下，發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），經(jīng)4s后達到平衡狀態(tài)，測得SO₂的物質(zhì)的量是3mol，則達到平衡狀態(tài)時O₂的轉(zhuǎn)化率為50%；平衡時SO₃的物質(zhì)的量濃度1mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）同分異構(gòu)體是指分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同的有機化合物，而同素異形體是指由同種元素組成的不同單質(zhì)；
（2）分子晶體熔化不需要破壞化學鍵，原子晶體熔化時需要破壞共價鍵，離子晶體熔化時需要破壞離子鍵；共價鍵為非金屬原子之間形成的化學鍵，離子鍵為陰陽離子之間形成的化學鍵，根據(jù)物質(zhì)的組成進行判斷；
（3）根據(jù)反應中變化的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，求出反應的氧氣的物質(zhì)的量，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%來解答；根據(jù)方程式，計算出SO₃的物質(zhì)的量，再利用c=$\frac{n}{V}$計算SO₃的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）A、正丁烷和異丁烷的分子式都是C₄H₁₀，但結(jié)構(gòu)不同，則互為同分異構(gòu)體；
B、金剛石、石墨和C₆₀都是由碳元素組成的，但屬于不同的單質(zhì)，則互為同素異形體；
C、冰和干冰的成分分別是水、二氧化碳，是兩種不同的物質(zhì)；
D、³⁵Cl和³⁷Cl是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，則為同種元素的不同核素，互為同位素；
E、NO和NO₂是兩種不同的物質(zhì)；
故答案為：A；B；
（2）分子晶體熔化不需要破壞化學鍵，所以熔化時不需要破壞化學鍵的是①干冰；
②金剛石③NH₄Cl④Na₂S分別屬于原子晶體、離子晶體、離子晶體，熔化時需要破壞共價鍵、離子鍵、離子鍵；
①干冰中碳氧之間形成共價鍵；
②金剛石中碳碳之間形成共價鍵；
③NH₄Cl中氯離子和銨根離子之間存在離子鍵，銨根離子中氮原子和氫原子之間存在共價鍵；
④Na₂S中鈉離子與硫離子之間形成離子鍵，
故答案為：①；③；
（3）向一個容積為2L的密閉容器中充入7mol SO₂和4mol O₂，在一定溫度和壓強下，發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），經(jīng)4s后達到平衡狀態(tài)，測得SO₂的物質(zhì)的量是3mol，則反應的SO₂的物質(zhì)的量是4mol，反應中變化的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，所以消耗的氧氣的物質(zhì)的量為2mol，平衡狀態(tài)時O₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol}{4mol}$×100%=50%；
參加反應的SO₂的物質(zhì)的量為7mol-3mol=4mol，根據(jù)方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，生成的SO₃的物質(zhì)的量等于參加反應的SO₂的物質(zhì)的量，平衡時SO₃的物質(zhì)的量濃度為c（SO₃）=$\frac{4mol}{4L}$=1mol/L；
故答案為：50%；1．

點評 本題是一道拼湊題，涉及知識點多，如化學鍵的類型以及變化時的化學鍵的變化，同素異形體、同分異構(gòu)體、化學反應速率以及平衡的有關(guān)計算，難度不大．