题目内容

20．在可逆反应2A（g）+3B（g）?xC（g）+D（g）中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为5mol•L-1，B为3mol•L-1，前2min C的平均反应速率为0.5mol•L-1•min-1．2min末，测得D的浓度为0.5mol•L-1．则关于此反应的下列说法中正确的是（　　）
A．2 min末时A和B的浓度之比为5：3
B．x=1
C．2 min末时B的浓度为1.5 mol•L-1
D．前2 min，A的消耗浓度为0.5 mol•L-1

分析 根据△c=v•△t计算计算2min内C的浓度变化量，利用三段式计算出2min内各组分浓度变化量、2min末各组分浓度，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比列方程计算x的值．

解答 解：2min内C的浓度变化量为0.5mol•L-1•min-1×2min=1mol•L-1，
                   2A（g）+3B（g）?xC（g）+D（g）
初始浓度（mol/L）：5      3       0      0    
转化浓度（mol/L）：1     1.5     0.5x    0.5
2min末浓度（mol/L）：4     1.5     0.5x    0.5
A．2min末时，A和B的浓度之比为4：1.5=8：3，故A错误；
B．浓度变化量之比等于其化学计量数之比，故0.5x：0.5=1：0.5，解得x=2，故B错误；
C．由上述计算可知，2min末时，B的浓度为1.5mol/L，故C正确；
D．由上述计算可知，前2min末，A的消耗浓度为1mol/L，故D错误，
故选C．

点评 本题考查化学反应速率与化学平衡有关计算，掌握三段式解题法在化学平衡计算中的应用，难度不大．

练习册系列答案
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3．已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性强，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性．下列说法正确的是（　　）
A．XYZW的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物中只含离子键
C．W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
4．含硫元素的化合物很多，在工业上的应用也很广泛．回答下列问题：
（1）硫在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族．已知氢硫酸是二元弱酸，写出其电离方程式：H2S?H++HS-、HS-?H++S2-．
（2）乙硫醇（C2H5SH）俗称煤气的“报警器”，有强烈的蒜气味，具有可燃性．乙硫醇中硫元素的化合价为-2，在空气中充分燃烧的化学方程式是2C2H5SH+9O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4CO2+2SO2+6H2O．
（3）硫代硫酸钠（Na2S2O3）具有很强的还原性，在溶液中易被Cl2氧化，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O═2SO42-+8Cl-+10H+．
（4）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，是一种强还原剂，可用于除去废水中的重铬酸根离子（Cr2O72-被转化为Cr3+），这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一，则每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为0.1mol．
（5）由硫和钠反应可制得多硫化钠Na2Sx，x的值一般为2～6．
①但x=2时，称为过硫化钠，过硫化钠加入盐酸中有硫沉淀析出，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1；
②钠硫高能电池的工作温度为200℃左右，电池反应为2Na+xS═Na2Sx，正极的电极反应式为xS+2e-=Sx2-（或2Na++xS+2e-=Na2Sx），与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池4.5倍．
8．乙酰基二茂铁是常用火箭燃料的添加剂、汽油抗暴剂等，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如图1：

已知乙醚的沸点34.6℃，其合成与分离提纯装置如图2、3．实验步骤如下：
步骤①：如图2所示，将1g二茂铁与3mL乙酸酐加入已经干燥三颈烧瓶中，在搅拌下慢慢滴加磷酸1mL，加热回流5分钟．
步骤②：将反应液倒入烧杯，再加入10g碎冰，在搅拌下缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性左右，置于冰水浴中15min．抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品．
步骤③：将粗产品溶解在苯中，从图3装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗．
步骤④：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚．
（1）合成过程中要求无水操作，理由是防止乙酸酐水解．
（2）步骤②中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒、安全瓶外，还必须使用的属于硅酸盐材质的仪器有布氏漏斗、抽滤瓶．
（3）步骤②中缓慢滴加不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是滴加NaHCO3溶液不再产生气泡，缓慢滴加的理由是防止产生CO2速率太快，将液体冲出烧杯．
（4）步骤③将粗产品中杂质分离实验的原理是不同物质在扩散剂中扩散的速率不同．
（5）步骤④中操作X的名称是蒸馏，操作X中使用的加热方式最好是水浴加热．
（6）为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁（），可以使用的仪器分析方法是质谱法或核磁共振氢谱．
15．向蔗糖中加入浓硫酸的实验如图，回答下列问题．

（1）向盛有蔗糖的烧杯中加几滴水的目的是：水与浓硫酸作用，使温度升高，加快化学反应速率．
（2）写出该实验发生的主要反应的化学方程式：C12H22O11$\stackrel{浓硫酸}{→}$12C+11H20、C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+SO2↑+2H20．
5．N2在诸多领域用途广泛．某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备．请你参与交流与讨论．
【查阅资料】N2的制法有下列三种方案：
方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2．
方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉．
方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2．
【实验准备】以实验室常见仪器（药品）等设计的部分装置如图（有的夹持和加热仪器未画出）．
【分析交流】
（1）若以方案1制得N2，应选择的发生装置是A．
（2）若以方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是E→D→B→C（填写序号）．获得N2的反应原理是2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2↑+3H2O（写反应方程式）．
12．钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用．工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如图1：

（1）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO．若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO3-与IO-的物质的量之比为1：1，则该反应的离子方程式为4I2+8OH-=IO3-+IO-+6I-+4H2O．
（2）生产流程中加入过量铁屑的目的是将NaIO3完全转化为NaI，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓．
（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的阳离子是Fe2+；试设计实验证实该金属阳离子的存在取溶液少量加高锰酸钾溶液，若溶液褪色则含Fe2+，反之不含．
（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O），称取3.60g草酸亚铁晶体（相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图2所示：1析图中数据，根据信息写出过程Ⅰ发生2的化学方程式FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O↑．
②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式Fe2O3．
9．某溶液中只含有K+、Fe3+、NO3-，已知K+、Fe3+的个数分别为3a和a，则溶液中K+与NO3-的个数比为（　　）
A．1：4B．1：2C．3：4D．3：2
10．用已知浓度的盐酸来测定某Na2CO3溶液的浓度时，若配制Na2CO3溶液时所用Na2CO3中分别含有：①NaOH  ②NaCl  ③NaHCO3④K2CO3杂质，所测结果偏低的是（　　）
A．①B．仅②C．①②③D．②③④

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