如图所示.向A中充入1mol X和1mol Y.向B中充入2mol X和2mol Y.起始时.V=a L．在相同温度和有催化剂存在的条件下.两容器中各自发生下述反应:X△H＜0达到平衡时.V(A)=1.2aL．试回答:=40%．(2)A.B中X转化率的关系:α．＞2P(A)．(4)打开K.一段时间又达平衡时.A的体积为2.6aL．达平衡后.同时等幅升高A.B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时，V（A）=V（B）=a L．在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0达到平衡时，V（A）=1.2aL．试回答：
（1）A中X的转化率α（X）=40%．
（2）A、B中X转化率的关系：α（A）＞α（B）（填“＞”“=”或“＜”）．
（3）平衡时的压强：P（B）＞2P（A）（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）打开K，一段时间又达平衡时，A的体积为2.6aL（连通管中气体体积不计）．
（5）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达新平衡后A的体积减小（填“变大”“不变”或“变小”）．

分析（1）A为恒温恒压过程，体积之比等于物质的量之比，据此计算平衡后A中平衡时混合气体的物质的量，根据差量法计算参加反应的X的物质的量，利用转化率定义计算；
（2）A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后是气体体积不变的反应，A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，B容器相当增大压强，平衡逆向进行，平衡后A中的X的转化率大；
（3）因为B容器的初始量是A容器的2倍，在相同温度下，当A容器的体积是B容器体积的二分之一（即0.5aL）时，达到平衡后，各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等，且压强为P_B，当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL，不考虑平衡移动时压强会变为 $\frac{5{P}_{B}}{14}$，当再建立平衡时，A容器的原平衡将向正反应方向移动，尽管气体的总物质的量要增加，但体积变化对压强的影响大；
（4）反应前后气体的物质的量不变，故打开K保持温度不变，又达到平衡与开始A中充入1mol X、1mol Y到达的平衡相同，根据X的转化率计算转化的X的物质的量，进而计算平衡后总的物质的量增大量，计算平衡后混合气体总的物质的量，再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算A容器的体积，据此判断；
（5）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，X+Y?2Z+W△H＜0，反应是放热反应，升温平衡逆向进行．

解答解：（1）A为恒温恒压过程，达到平衡时V_A=1.2a L，等压等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，所以平衡后混合气体的物质的量是2mol×1.2=2.4mol，设参加反应的X的物质的量为m mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）物质的量增多
1mol                        1mol
mmol                     （2.4-2）mol
所以，m=0.4
所以X物质的转化率=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%；
故答案为：40%；
（2）A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后是气体体积不变的反应，A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，B中压强增大平衡逆向进行，X的转化率减小，平衡后A中的X的转化率大于B中X的转化率；
故答案为：＞；
（3）因为B容器的初始量是A容器的2倍，在相同温度下，当A容器的体积是B容器体积的二分之一（即0.5aL）时，达到平衡后，各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等，且压强为P_B，当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL，不考虑平衡移动时压强会变为5P_B/14，当再建立平衡时，A容器的原平衡将向正反应方向移动，尽管气体的总物质的量要增加，但体积变化对压强的影响大，即P_B＞2P_A，
故答案为：＞；
（4）打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，X的转化率为40%，参加反应的X的总的物质的量为3mol×40%=1.2mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）物质的量增多
1mol                          1mol
1.2mol                       1.2mol
故平衡后容器内总的物质的量为（1mol+1mol+2mol+2mol）+1.2mol=7.2mol，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，则总容器的体积为aL×$\frac{7.2mol}{2mol}$=3.6a，则A的体积为3.6a-a=2.6a；
故答案为：2.6a；
（5）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达新平衡后A的体积，X+Y?2Z+W△H＜0，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，A容器体积减小，
故答案为：减小．

点评本题考查化学平衡的建立和变化过程中气体体积的变化，体积之比等于物质的量之比，注意AB容器的条件应用，题目难度较大．

练习册系列答案

已知K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38
回答下列问题：
（1）浸出时，为了提高浸出效率采取的措施有（写两种）：搅拌、将氧化锌粉碎
（2）氧化时，加入KMn0₄溶液是为了除去浸出液中的Fe²⁺和Mn²⁺（溶液中Mn元素全部转化为Mn0₂），请配平下列除去Fe²⁺的离子方程式：□MnO₄^-+□Fe²⁺+□7H₂O═□MnO₂↓+□Fe（OH）₃↓+□H⁺
（3）加入锌粉的目的是调节溶液pH，除去溶液中Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺等．
（4）已知H₂ S0₄浸出液中，c（Fe²⁺）=5.04mg．L^-1、c（Mn²⁺）=1.65mg．L^-1
①加入KMnO₄溶液反应一段时间后，溶液中c（Fe³⁺）=0.56mg．L^-1，若溶液pH=3，则此时Fe³⁺不能（填“能”或“不能”）发生沉淀．
②若要除尽1m³上述浸出液中的Fe²⁺和Mn²⁺，需加入7.9g KMnO₄．

18．某兴趣小组欲配置一定浓度的NaOH溶液，下列说法不正确的是（　　）

	A．	需要配置480mL该溶液，应选用500mL容量瓶
	B．	固体NaOH须放到烧杯中称量
	C．	把称好的固体加水溶解后马上转移到容量瓶中
	D．	定容时俯视刻度线，所配NaOH溶液浓度会偏大

15．实验证实，烯烃被高锰酸钾酸性溶液氧化时有如下规律：

$\stackrel{高锰酸钾酸性溶液}{→}$R-COOH+

已知某烃在通常情况下，只能跟等物质的量的溴反应：它与高锰酸钾酸性溶液反应时，所得到的氧化产物只有一种且没有取代基．又知该烃完全燃烧时所需氧气的体积是相同情况下烃蒸气的8.5倍，是通过计算写出该烃及氧化产物的结构简式分别为

，HOOC（CH₂）₄COOH．

2．-COOH中的-OH被卤族元素的原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看作酰卤的是（　　）

CH₃F

CCl₄

COCl₂

9．A、B、C、D为4种钠的化合物，A、B、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可制得A，若在A的溶液中通入一种无色、无味气体，又可制得C，若B与C的溶液混合可制得A，试推断：
（1）A是Na₂CO₃，B是NaOH，C是NaHCO₃，D是NaCl．
（2）完成有关反应方程式：A→CNa₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃；B+C→ANaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O．

16．以含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO₂）为原料，制取氧化钴的流程如图1：

（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，其目的是提高钴等元素的利用率；所得滤渣的主要成分是SiO₂（写化学式）．
（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO₃，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子方程式6Fe²⁺+6H⁺+ClO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
已知：铁氰化钾化学式为K₃[Fe（CN）₆]；亚铁氰化钾化学式为K₄[Fe（CN）₆]•3H₂O．
3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓（蓝色沉淀）
4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-═Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓（蓝色沉淀）
确定Fe²⁺是否氧化完全的方法是取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe²⁺已全部被氧化．（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na₂CO₃调节酸度，生成黄钠铁矾[Na₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂]沉淀，写出该反应的化学方程式3Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+6Na₂CO₃=Na₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂↓+5Na₂SO₄+6CO₂↑．

（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[（CoCO₃）₂•3Co（OH）₂]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次．
（5）溶解：CoCl₂的溶解度曲线如图2所示．向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是防止因温度降低，CoCl₂晶体析出．
（6）灼烧：准确称取所得CoC₂O₄ 1.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式Co₂O₃．

13．

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体．
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为3：2
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置B．
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：第一组：空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器X中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加少量FeSO₄，即发生反应，生成硫酸铜．反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10^-5 mol•L^-1，就认为沉淀完全．已知：K_sp[Fe（（OH）₃]≈10^-38），然后过滤、浓缩、结晶．
请回答下列问题：
①方案1中的仪器X名称是坩埚．
②方案2为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为3．
③方案2中甲物质可选用的是CD．
A．CaO　　B．NaOH　　C．CuCO₃　　D．Cu₂（OH）₂CO₃　E．Fe₂（SO₄）₃
④方案2中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol•L^-1的稀硫酸中，控温在50℃加入18mL 10%的H₂O₂反应0.5h，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄•5H₂O 10.5g．
请回答下列问题：
⑤反应时温度控制在50～60℃不宜过高的原因是防止双氧水分解．
⑥本实验CuSO₄•5H₂O的产率为84.8%．

14．下列有关化学用语表示正确的是（　　）

	A．	乙烯的结构简式为：C₂H₄
	B．	S^2-的结构示意图：
	C．	质子数为53，中子数为78的碘原子：${\;}_{53}^{131}$I
	D．	NH₄Cl的电子式为：

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