Question

【题目】I.阅读下面短文。

原子核究竟是什么形状的呢?你也许会说，原子核应该是球形的吧。没错，对于大多数的原子而言，它们的原子核都是球形(如图1)或者比较接近球形的椭球形，就像橄榄球一样(如图2)。但是，科学家也发现极少数的原子核中的质子和中子会聚集成罕见的梨形(如图3)。

要想验证原子核是否为梨形，最直接的方法就是寻找不同核状态间的八极形变(octupole transition)，这是梨形结构原子核特有的现象。利用这一手段，研究人员先后确认了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均为梨形，但一直没有发现质量数小于200的梨形原子核。

近日，来自美国、英国和法国的一组科研团队制备了144Ba原子束，使其与铅箔发生碰撞并进入激发态。通过分析原子核产生的伽马射线光谱，研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多。由此，确认了144Ba的原子核也是梨形。

请回答下列问题:

(1)224Ra原子核的形状是_____________，224Ra和226Ra互称为____________。

(2)科学家确认144Ba的原子核是梨形，其根据是_____________(填字母)。

a.直接观察了144Ba原子核的形状 b.由核结构模型做出的理论计算 c.发现了八极形变现象

II.氧元素和硫元索组成的两种物质发生化学反应的微观示意图如图所示，其中●表示硫原子，O表示氧原子。

请回答下列问题:

(3)该反应的化学方程式是__________________________________。

(4)反应过程中，O2的浓度在5min内由5mol/L变成了1mol/L，用O2表示的化学反应速率是____________ mol·L-1·min-1。

(5)在等温等容条件下，该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。

a.同一物质的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变

c.混合气体中c(O2)不再改变 d.c(SO2)=c(O2)

Answer 1

【答案】 梨形 同位素 c 2SO2+O22SO3 0.8 a c

【解析】分析：（1）根据题目信息，研究人员先后确认了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均为梨形的；根据质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素来分析；

（2）根据题目信息分析144Ba的原子核形状；

（3）根据图示可确定反应前后原子的变化，据此确定发生反应的方程式；

（4）化学反应速率=△c÷△t；

（5）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变。

详解：（1）224Ra原子核的形状是梨形，224Ra和226Ra的质子数相同，中子数不同，因此二者互称为同位素；

（2）通过分析原子核产生的伽马射线光谱，研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多。由此，确认了144Ba的原子核也是梨形的，答案选c；

（3）根据图知，反应物是二氧化硫和氧气，该反应中参加反应的二氧化硫分子个数是2、参加反应的氧气分子个数是1、生成2个三氧化硫分子，且反应中还有剩余的二氧化硫和氧气，所以为可逆反应，据此确定方程式为2SO2+O22SO3；

（4）氧气反应速率=△c÷△t=＝0.8mol/（L·min）；

（5）a．同一物质的正反应速率等于逆反应速率时反应达到平衡状态，a正确；

b.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，b错误；

c．混合气体中c（O2）不再改变时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c正确；

d．c（SO2）=c（O2）时该反应不一定达到平衡状态，与反应物浓度及转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，d错误；答案选ac。