题目内容

5.在一定温度下,将两种气体M和N通入容积为VL的密闭容器中进行反应,M和N的物质的量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.0~t2内用M表示的平均反应速率是 $\frac{2}{{t}_{2}}$(mol•L-1•min-1)
B.t1~t2内容器内的压强逐渐减小
C.该反应的方程式为N?2M
D.t2与t3时刻的混合气体的平均相对分子质量相等

分析 图象看出反应从开始到平衡,N的物质的量减小,应为反应物,物质的量变化值为8mol-2mol=6mol,M的物质的量增多,应为是生成物,物质的量的变化值为5mol-2mol=3mol,则有n(N):n(M)=6mol:3mol=2:1,可知反应的化学方程式为2N?M,结合反应的方程式可计算相关物质的反应速率以及物质的量浓度关系.

解答 解:由图象可知反应的化学方程式为2N?M,
A.0~t2内用M表示的平均反应速率是$\frac{\frac{5mol-2mol}{VL}}{{t}_{2}min}$=$\frac{3}{V{t}_{2}}$mol/(L•min),故A错误;
B.t1~t2内容器发生反应2N?M,N转化为M,物质的量减少,所以容器内的压强逐渐减小,故B正确;
C.N的物质的量减小,应为反应物,物质的量变化值为8mol-2mol=6mol,M的物质的量增多,应为是生成物,物质的量的变化值为5mol-2mol=3mol,则有n(N):n(M)=6mol:3mol=2:1,可知反应的化学方程式为2N?M,故C错误;
D.t2与t3时刻的混合气体的总物质的量不同,分别为8mol和7mol,则平均相对分子质量不等,故D错误;
故选B.

点评 本题考查化学反应速率的影响因素以及平衡图象题目,题目难度不大,注意把握图象中曲线的变化特点.

练习册系列答案
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20.水是重要的自然资源,与人类的发展密切相关.
(1)25℃时,水能按下列方式电离:
H2O+H2O?H3O++OH-  K1=1.0×10-14
OH-+H2O?H3O++O2-  K2=1.0×10-36
水中c(O2-)=1.0×10-36 mol•L-1mol•L-1(填数值).
(2)水广泛应用于化学反应.将干燥的碘粉与铝粉混合未见反应,滴加一滴水后升起紫色的碘蒸气,最后得到白色固体.有关该实验的解释合理的是C、D.
A.加水使碘和铝粉形成溶液            
B.水作氧化剂
C.碘粉与铝粉反应是放热反应          
D.水作催化剂
(3)铁酸铜(CuFe2O4)是很有前景的热化学循环分解水制氢的材料.
ⅰ.某课外小组制备铁酸铜(CuFe2O4)的流程如下:

搅拌Ⅰ所得溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2的物质的量浓度分别为2.6mol•L-1、1.3mol•L-1.
①搅拌Ⅰ所得溶液中Fe元素的存在形式有Fe3+和Fe(OH)3(填化学式).
②搅拌Ⅱ要跟踪操作过程的pH变化.在滴加KOH溶液至pH=4的过程中(假设溶液体积不变),小组同学绘制溶液中c(Fe3+)、c(Cu2+)随pH变化的曲线如图,其中正确的是B(用“A”、“B”填空).(已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)

③操作Ⅲ为洗涤、干燥.
ⅱ.在热化学循环分解水制氢的过程中,铁酸铜(CuFe2O4)先要煅烧成氧缺位体(CuFe2O4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氢越容易.
④氧缺位体与水反应制氢的化学方程式为CuFe2O4-a+aH2O=CuFe2O4+aH2↑.
⑤课外小组将铁酸铜样品在N2的气氛中充分煅烧,得氧缺位体的质量为原质量的96.6%,则氧缺位值(a)=0.51.

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