题目内容

(8分)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:

(1)该反应的化学方程式                   
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为       
(3)若X、Y、Z均为气体,2min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的            倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时_______(填“增大”“减小”或“相等”)。

(8分)(1)3X+Y  2Z(3分) (2)0.05mol.(L.min)-1 (2分) (3)0.9 (2分) 增大(1分)

解析试题分析:(1)X和Y的物质的量减小,故X和Y是反应物,Z是生成物,转化量之比等于系数之比,当2分钟时,X减少了0.1mol,Y减少了0.3mol,Z增加了0.2mol,故系数之比为1:3:2,故方程式为:3X+Y  2Z;(2)2分钟时,物质的量增加了0.2mol,浓度变化量为0.1mol/L,除以时间2分钟,即得该时间内的平均反应速率;(3)①体积不变的情况下,容器内的压强之比等于气体的物质的量之比,开始时容器内气体的总物质的量为X:1mol、Y:1mol,共2mol,2分钟后:X:0.9mol、Y:0.7mol、Z:0.2mol,共1.8mol,故压强之比是1.8:2=0.9;②气体总质量不变,总物质的量减小,故平均相对分子质量增加。
考点:化学方程式的判断、化学反应速率的计算、平均相对分子质量的判断等知识。

练习册系列答案
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工业上利用某工厂的废渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,还含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精铜和颜料铁红。流程如图所示。

回答下列问题:
(1)净化Ⅰ操作分为两步:
第一步是将溶液中少量的Fe2氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下用H2O2氧化Fe2反应的离子方程式:                     
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。  
③净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化,用化学平衡移动原理说明其原因:
                                                                  
(2)用净化II所得的金属为电极进行电解得精铜,请写出阴极所发生的电极反应式:______________________________。
(3)为准确测定酸浸液中Fe2的物质的量浓度以确定H2O2的用量,测定步骤如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,将0.2000mol/LKMnO4溶液装入
              (填仪器名称),进行滴定,记录数据,重复滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反应离子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③计算酸浸液中Fe2+的物质的量浓度=                   mol/L (只列出算式,不做运算)。

氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”,主要涉及下列反应:
Ⅰ  SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI      Ⅱ   2HIH2+I2
Ⅲ  2H2SO4= 2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是      
a.反应Ⅲ易在常温下进行     b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O      d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)=      。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=     。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则      是原来的2倍。

a.平衡常数           b.HI的平衡浓度 
c.达到平衡的时间      d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可被氧化生成SO3,其反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

①a电极的电极反应式为                      
②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为   。          
(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为                

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