题目内容
（8分）（1）某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：____________________________
（2） 用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为
____________________
（3） 某时刻t（t﹤5min）测得Y、Z两者的物质的量之比为
3:1，则X的转化率为_________
（4） 该条件下，能说明反应已达到平衡状态的是
a．容器内z物质的量浓度为0.25mol/L
b．正反应和逆反应的速率都为0
c．容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2
d．容器内X气体的体积分数不变
e. 单位时间内消耗3a mol X，同时生成2a mol Z
（每空2分）（1）3X+Y
2Z （2）0.05mol·L-1·min-1
（3）30% （4）a d
【解析】
试题分析：（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，△n（X）=0.6mol，△n（Y）=0.2mol，△n（Z）=0.4mol，则△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=3：1：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y2Z；
（2）从0—2min内Z的物质的量变化为0.2mol，则浓度变化量为0.1mol/L，故反应速率为0.1mol/L÷2min=0.05mol·L-1·min-1；
（3）根据反应3X+Y2Z可列三段式如下：
3X+Y2Z
起始物质的量 1 1 0.1
变化物质的量 3x x 2x
某时刻物质的量 1-3x 1-x 0.1+2x
故有：（1-x）：（0.1+2x）=3：1，解得x=0.1，故X的转化率为0.3/1 ×100%=30%；
（4）a．容器内z物质的量浓度为0.25mol/L，根据图示可知Z的浓度不再改变，故已达到平衡；b．正反应和逆反应的速率都为0，则反应停止，不是平衡状态；c．容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2，不能说明是否不变，不一定平衡；d．容器内X气体的体积分数不变，说明已达平衡；e. 单位时间内消耗3a mol X，同时生成2a mol Z ，均为同一方向，不可说明是否平衡；故选ad。
考点：考查化学反应速率的计算、三段式的应用、化学平衡状态的判断等相关知识。
（15分）工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）④的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。