Question

碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见．
（1）碳原子核外有

 

种能量不同的电子，这些电子占据了

 

个纺锤形轨道．
（2）下列方法可以比较碳与硫的非金属性强弱的是

 

a．比较原子最外层电子数多少        
b．比较其最高价氧化物对应水化物的酸性
c．比较气态氢化物的稳定性          
d．比较单质的熔沸点高低
（3）煤的气化是煤高效洁净利用的方向之一．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中建立下列化学平衡：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）-Q，可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是

 

（选填序号）．
a．体系的压强不再发生变化            
b．v_正（CO）=v_逆（H₂O）
c．生成n molCO的同时生成n mol H₂　　　
d．1mol H-H键断裂同时断裂2mol H-O键
若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压（缩小体积），则容器内气体的平均相对分子质量将

 

（填写不变、变小、变大、无法确定）．
若工业上以此方法生产水煤气，提高产率的措施为

 

．（写出两条措施）
（4）空气中的CO₂浓度增大，会导致温室效应，有人提出将CO₂通过管道输送到海底，这可减缓空气中CO₂浓度的增加．但长期下去，海水的酸性也将增强，破坏海洋的生态系统．请你结合CO₂的性质，从平衡角度分析酸性增强原因

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律,原子核外电子排布,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）碳的电子排布式为1s²2s²2p²，所以有3种能量不同的电子，纺锤形轨道p上有2个电子；
（2）通过比较C、S元素的最高价氧化物对应的水化物的酸碳酸和硫酸的酸性强弱来证明硫与碳的非金属性的强弱；
（3）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变；平衡移动的原理来分析解答；
（4）运用平衡移动的原理来分析解答．

解答： 解：（1）碳的电子排布式为1s²2s²2p²，所以有3种能量不同的电子，纺锤形轨道p上有2个电子，所以有2个纺锤形轨道，故答案为：3；2；
（2）根据硫酸可以和可溶性的碳酸盐反应可以知道硫酸酸性强于碳酸，而元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强说明该元素的非金属性越强，故选：b；（3）a．体系的压强一直不发生变化，故错误；            
b．v_正（CO）=v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），故正确；
c．生成n molCO的同时生成n mol H₂，未体现正与逆的关系，故错误；　　　
d．1mol H-H键断裂等效于，形成2mol H-O键，同时断裂2mol H-O键，故正确；故选：bd；
若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压（缩小体积），所以我们可以看从开始反应向右反应过程中平均相对分子质量是一个水分解为一个CO和H₂是减少的，则加压是从右向左反应，显然是增大，故答案为：变大；
正反应是吸热反应，可采取适当提高反应温度，或及时移走产物，故答案为：可采取适当提高反应温度、及时移走产物；
（4）海底压强大，CO₂的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，根据反应：CO₂+H₂O?H₂CO₃，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，H₂CO₃电离平衡向右移动，所以酸性增强，故答案为：根据反应：CO₂+H₂O?H₂CO₃，与水反应程度增大，平衡往右移动，生成碳酸增多，根据H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，H₂CO₃电离平衡向右移动，所以酸性增强．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断和化学平衡的移动，难度不大，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0．