Question

已知化合物A、B、D各由两种元素组成，C是光合作用的主要产物；甲、乙、丙是前两周期元素的三种单质．这些常见的化合物与单质之间存在如下关系．回答以下问题：

Ⅰ．（1）化合物A的电子式为

；化合物C的结构简式

CH₂OH（CHOH）₄CHO

．
（2）已知常温下测得1g C完全燃烧可放出15.6kJ热量，则C完全燃烧的热化学方程式可表示为：

C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=-2 808 kJ/mol

．
（3）下列说法正确的是

BCD

．
A、上述所涉及的化合物中有两种是电解质    B、图中五个转化关系，有三个是化合反应
C、上述所涉及的化合物的晶体均是分子晶体  D、图中五个转化关系均为氧化还原反应
（4）用甲、丙、乙、硫酸溶液可以构成一原电池，则电极材料可以为

石墨

，正极的电极反应式为

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

．
Ⅱ．向某密闭容器中加入 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化如下图中甲图所示．乙图为 t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同条件，所用条件均不同．已知t₃～t₄阶段为使用催化剂[已知 t₀～t₁阶段 c （ A）未画出]．
（1）A的起始物质的量为

0.1mol

；
（2）此条件下的化学平衡常数为

3

；
（3）t₄～t₅阶段改变的条件为

减小压强

．

Answer 1

分析：I、根据置换反应的各种情况，要注意归纳置换反应的各种类型，甲、乙、丙是前两周期元素的三种单质，应为：氢气、碳、氮气、氧气、氟气中的三种，根据框图的要求来选择合适的物质．符合框图的各种物质可以是：A为二氧化碳，B为水，C是光合作用的主要产物；判断C为C₆H₁₂O₆，D为一氧化碳，甲是氧气，乙是碳，丙是氢气．
Ⅱ、依据图象分析结合反应的量写出化学方程式，结合化学平衡的三段式列式计算，依据平衡常数概念计算，影响因素分析平衡的移动；

解答：解：根据置换反应的各种情况，要注意归纳置换反应的各种类型，甲、乙、丙是前两周期元素的三种单质，应为：氢气、碳、氮气、氧气、氟气中的三种，根据框图的要求来选择合适的物质．符合框图的各种物质可以是：A为二氧化碳（CO₂），B为水（H₂O），C是光合作用的主要产物；判断C为C₆H₁₂O₆，D为一氧化碳（CO），甲是氧气（O₂），乙是碳（C），丙是氢气（H₂）；
Ⅰ、（1）化合物A是二氧化碳，分子的电子式为：；化合物C为葡萄糖，结构简式为：CH₂OH（CHOH）₄CHO；故答案为：；CH₂OH（CHOH）₄CHO；
（2）常温下测得1g C（C₆H₁₂O₆）完全燃烧可放出15.6kJ热量，1mol葡萄糖完全燃烧放热为2808KJ；则C完全燃烧的热化学方程式可表示为：
C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=-2808 kJ/mol；
故答案为：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=-2808 kJ/mol；        
（3）A、上述所涉及的化合物中，水是一种极弱的电解质，故A错误；
 B、五个转化关系中，甲+乙→A、A+乙→D、甲+丙→B共三个是化合反应，图中五个转化关系，有三个是化合反应，故B正确；
C、上述所涉及的化合物的晶体是葡萄糖、水、二氧化碳、一氧化碳均是分子晶体，故C正确；
D、五个转化关系中，均伴随化合价的变化，均为氧化还原反应，故D正确．
故答案为：B、C、D；
（4）用甲（O₂）、丙（H₂）、乙（C）、硫酸溶液可以构成一原电池；电极材料可以为石墨，正极上是氧气氮的电子生成氢氧根离子的电极反应，在酸性环境下，氢氧根离子写成水的形式，正极的电极反应式：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；故答案为：石墨； O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
Ⅱ、（1）依据图象分析起始浓度为0.2mol/L的是B为H₂O，0.15mol/L的是D为CO，A为CO₂，结合 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三种气体可知容器体积为2L，图象中B消耗0.2mol；D消耗0.2mol；A的平衡物质的量为0.3mol；设A的起始量为X，依据化学平衡三段式列式计算得到：
              H₂O+CO=CO₂ +H₂；
起始量（mol） 0.4    0.3      X      0
变化量（mol）0.2     0.2      0.2    0.2
平衡量（mol）0.2      0.1     0.3    0.2
对A的物质的量：x+0.2=0.3
X=0.1mol
（2）平衡浓度分别为：C（H₂O ）=0.1mol/L；C（CO）=0.05mol/L；C（CO₂）=0.15mol/L；C（H₂）=0.1mol/L；
K=

[CO2][H2]

[CO][H2O]

=

0.1mol/L×0.15mol/L

0.1mol/L×0.05mol/L

=3
（3）t₄～t₅阶段改变的条件依据图象分析t₄～t₅阶段平衡不动，速率减小，所以改变的条件是减小压强；
故答案为：（1）0.1mol  （2）3    （3）减小压强

点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，物质性质的应用，热化学方程式的应用，电子式的书写，原电池原理的应用，化学平衡的计算应用，平衡常数的计算，速率时间图象的分析方法，影响平衡的条件分析，题目难度中等．