题目内容
【题目】在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
甲：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)
乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变
②恒温时，气体压强不再改变 ③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变 ⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变 ⑦单位时间内，消耗水蒸气质量与生成氢气质量比为9∶1
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是( )
A. ①②⑤ B. ③④⑥ C. ⑥⑦ D. ④⑤
【答案】D
【解析】试题分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，乙中气体的质量和物质的量都是不变的，不能说明；同样乙中压强不再发生变化时，也不能说明；各种组分的浓度不再发生变化，但各种组分的浓度不一定相等，③不正确；④正确，⑤中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程乙中质量和容积始终是不变的，⑥不正确；⑦中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此⑦中的关系始终是成立，不正确，所以正确的答案选D。
【题目】某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中，观察到铜片表面变黑，于是对黑色物质的组成进行实验探究。
（1）用如右图所示装置进行实验1。（加热和夹持仪器已略去）
实验1：铜片与浓硫酸反应
操作 | 现象 |
加热到120℃~250℃ | 铜片表面变黑，有大量气体产生，形成墨绿色浊液 |
继续加热至338℃ | 铜片上黑色消失，瓶中出现“白雾”，溶液略带蓝色，瓶底部有较多灰白色沉淀 |
①装置B的作用是________；装置C中盛放的试剂是_______。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜，实验操作及现象是___________。
（2）探究实验1中120℃~250℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1：亚铁氰化钾[K4Fe(CN）6]是Cu2+的灵敏检测剂，向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液，生成红棕色沉淀。
资料2：
CuS | Cu2S |
黑色结晶或粉末 | 灰黑色结晶或粉末 |
难溶于稀硫酸；可溶于硝酸；微溶于浓氨水或热的浓盐酸 | 难溶于稀硫酸和浓盐酸；可溶于硝酸；微溶于浓氨水 |
【设计并实施实验】
实验2.探究黑色固体中是否含CuO
操作 | 现象 |
i.取表面附着黑色固体的铜片5片，用清水洗干净，放入盛有10mL试剂A的小烧杯中，搅拌 | 黑色表层脱落，露出光亮的铜片 |
ii.取出铜片，待黑色沉淀沉降 | 上层溶液澄清、无色 |
①试剂A是_________。
②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小，于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+，补充的实验操作及现象是______。
实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作 | 现象 |
i.取实验2中黑色固体少许，加入适量浓氨水，振荡后静置 | 有固体剩余，固液分界线附近的溶液呈浅蓝色 |
ii.另取实验2中黑色固体少许，加入适量浓盐酸，微热后静置 | 有固体剩余，溶液变成浅绿色 |
【获得结论】由实验2和实验3可得到的结论是：实验1中，120℃~250℃时所得黑色固体中_______。
【实验反思】
分析实验1中338℃时产生现象的原因，同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫，则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为_____________。
