题目内容

2．已知NO2和N2O4之间发生可逆反应：2NO2（g）（红棕色）═N2O4（g）（无色）
（1）在烧瓶A和B中盛有相同浓度的NO2与N2O4的混合气体，中间用止水夹夹紧，浸入到盛有水的烧杯中，如图1所示．分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体，观察到的现象是：A中气体红棕色加深，B中B中红棕色变浅．这说明，当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的平衡，即发生化学平衡的移动．
下列条件的改变，能使该反应化学平衡正向移动的是bc
a．及时分离出NO2气体           b．适当降低温度
c．增大压强                   d．选择高效催化剂

（2）图2是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，反应速率（v）与时间（t）的关系曲线．下列叙述正确的是ace．
a．t1时，反应未达到平衡，NO2浓度在减小
b．t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c．t2～t3，各物质浓度不再变化
d．t2～t3，各物质的浓度相等
e．0～t2，N2O4浓度增大
f．反应过程中气体的颜色不变
（3）某容积2L的密闭容器中充入一定量的NO2和N2O4的混合气体，在一定温度压强下，两者物质的量随时间变化如图3所示．
①表示NO2变化的曲线是Y （填“X”或“Y”）．
②在0到1min内用Y的浓度变化表示的该反应的反应速率是0.3mol•L-1•min-1．
③计算该反应平衡时化学反应平衡常数K=8.75．

分析 （1）浓硫酸的稀释是吸热反应，硝酸铵的溶解过程是吸热过程，所以盛有浓硫酸的烧杯中溶液温度升高、溶解硝酸铵的烧杯中溶液温度降低，A中气体颜色加深，说明正反应是放热反应，降低温度平衡正向移动；
该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，增加二氧化氮浓度、减少四氧化二氮浓度、降低温度、增大压强都能使平衡正向移动；
（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等且不等于0，根据图知，t1时，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动；t2～t3，该反应达到平衡状态，正逆反应速率相等且各物质物质的量、物质的量浓度及百分含量都不变；
（3）①根据图知，随着反应进行，X的物质的量增大、Y的物质的量减少，说明Y是反应物、X是生成物，达到平衡状态时，△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，同一可逆反应中同一时间段内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y的计量数之比=△n（X）：△n（Y）=0.3mol：0.6mol=1：2，根据方程式确定二氧化氮变化曲线；
②在0到1min内v（Y）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{1min}$；
③达到平衡状态时，c（NO2）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L、c（N2O4）=$\frac{0.7mol}{2L}$=0.35mol/L，化学平衡常数K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$．

解答 解：（1）浓硫酸的稀释是吸热反应，硝酸铵的溶解过程是吸热过程，所以盛有浓硫酸的烧杯中溶液温度升高、溶解硝酸铵的烧杯中溶液温度降低，A中气体颜色加深，说明正反应是放热反应，降低温度平衡正向移动，所以B中B中红棕色变浅；
该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，增加二氧化氮浓度、减少四氧化二氮浓度、降低温度、增大压强都能使平衡正向移动，
a．及时分离出NO2气体，二氧化氮浓度降低，平衡逆向移动，故错误；           
b．正反应是放热反应，适当降低温度，平衡正向移动，故正确；
c．正反应是气体体积减小的可逆反应，增大压强，平衡正向移动，故正确；                   
d．选择高效催化剂，只改变反应速率不影响平衡移动，故错误；
故选bc；
故答案为：B中红棕色变浅；bc；
（2）a．t1时，反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，则NO2浓度在减小，故正确；
b．t2时，正逆反应速率相等，所以反应达到平衡，反应仍然进行，为动态平衡状态，故错误；
c．t2～t3，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以各物质浓度不再变化，故正确；
d．t2～t3，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以各物质浓度不再变化，但各物质的浓度不相等，故错误；
e．0～t2，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，则N2O4浓度增大，故正确；
故选ace；
（3）①根据图知，随着反应进行，X的物质的量增大、Y的物质的量减少，说明Y是反应物、X是生成物，达到平衡状态时，△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，同一可逆反应中同一时间段内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，所以X、Y的计量数之比=△n（X）：△n（Y）=0.3mol：0.6mol=1：2，所以X是四氧化二氮、Y是二氧化氮曲线，故答案为：Y；
②在0到1min内v（Y）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{1min}$=0.3mol/（L．min），
故答案为：0.3；
③达到平衡状态时，c（NO2）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L、c（N2O4）=$\frac{0.7mol}{2L}$=0.35mol/L，化学平衡常数K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.35}{0.2×0.2}$=8.75，
故答案为：8.75．

点评 本题考查物质的量随时间变化曲线、化学平衡影响因素、反应速率与时间图象等知识点，为高频考点，难点是图象分析，要注意图象中纵横坐标含义、曲线变化趋势及起始点、拐点、相交点等，注意：化学反应速率只影响反应速率不影响平衡移动．

练习册系列答案
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12．利用如图所示实验（部分装置）收集氯气并验证氯气的性质：

（1）A为Cl2的发生装置．若制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，与之对应的A装置是b（填写装置的序号）．

（2）利用D中的广口瓶收集氯气，如何在装置图中完善D装置（将虚线表示的一根或两根导管改为实线，也可都不改）左边改为实线．
（3）写出装置E中反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（4）有同学认为图中E装置容易倒吸，应该加入一防倒吸装置，防倒吸装置应该加到D、E之间．
13．某同学按下列步骤配制500mL 0.200mol/L KCl 溶液：
①将烧杯中的溶液转移至500mL 容量瓶中 ②称量KCl 固体 ③向容量瓶中加蒸馏水至刻度线 ④计算所需KCl的质量 ⑤将KCl加入100mL 烧杯中，并加适量水
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（2）实验的先后顺序应为④②⑤①③（填写序号）；
（3）在 ①实验中，为防止溶液溅出，应采取的措施是玻璃棒引流；
（4）在进行 ③的实验操作时应注意的问题是避免加水超过刻度线；
（5）在进行 ⑤时，为了加快溶解速率，可以采取的措施是玻璃棒搅拌．
（6）配制溶液时，下列实验操作会使配制溶液浓度偏高的是B
A．容量瓶内有水，未经过干燥处理
B．定容时，俯视刻度线
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10．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（　　）
①46g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子个数为3NA
②常温下，4g CH4含有NA个C-H共价键
③10mL质量分数为98%的H2SO4，加水至100mL，H2SO4的质量分数为9.8%
④标准状况下，5.6L SO3含有的分子数为0.25NA
⑤25℃时，pH=12的1.0L NaClO溶液中水电离出的OH-的数目为0.01NA
⑥0.1mol•L-1Na2CO3溶液中含有CO32-数目小于0.1NA
⑦1mol Na2O2与水完全反应时转移电子数为2NA．
A．③⑥⑦B．①②⑤C．②④⑥D．①②④⑤
17．用98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制250ml 0.5mol/L的稀H2SO4的操作简单可概括为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶．请按要求填空：
（1）所需浓H2SO4的体积为6.8mL．
（2）如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒，应选用10mL量筒最好．量取时发现量筒不干净，用水洗净后直接量取，所配溶液浓度将偏低（偏高、偏低、无影响）．
（3）除量筒和胶头滴管外还需用到的玻璃仪器有：烧杯250ml容量瓶玻璃棒．
（4）洗涤操作一般要求重复2-3次，且洗涤液均要转移至容量瓶中．
（5）定容的操作为：向容量瓶中加入蒸馏水，至液面离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加，至凹液面最低处与刻度线相切．
7．（1）到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源．在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g+2H2O （l）△H=-704 KJ/mol．
（2）铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用．现用氯化铜晶体（CuCl2•2H2O，含氯化亚铁杂质）制取纯净的CuCl2•2H2O．先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯：

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见表
金属离子Fe3+Fe2+Cu2+
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请回答下列问题：
①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4，X加哪种好？H2O2好，不引入杂质离子；该反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O．
②溶液II中除Cu2+外，还有Fe3+金属离子，如何检验其存在取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液．变为血红色，则说明有Fe3+，若溶液不变为血红色则说明没有Fe3+．
③物质Y不能为下列的ef
a．CuO  b．Cu（OH）2  c．CuCO3 d．Cu2（OH）2CO3 e．CaO   f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是碳酸钙溶解，产生气泡和红褐色沉淀．
14．某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中除H+外还一定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-，有一种阳离子不能确定其是否存在，若要用实验证明该离子一定不存在，其最合理的化学方法是取少量溶液与试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红色，则说明溶液中无Fe3+．．
（2）写出下列反应的离子方程式：
①中生成气体A：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
②生成沉淀I：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
11．下列过程中，共价键被破坏的是（　　）
A．碘升华B．NaOH熔化C．NaHSO4溶于水D．酒精溶于水
12．下列反应对应的离子方程式正确的是（　　）
A．氯化银悬浊液滴入过量氨水溶液变澄清：Ag++2NH3•H2O═Ag（NH3）2++2H2O
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C．硫酸铁溶液与足量的Ba（OH）2溶液反应：Fe3++SO42-+Ba2++3OH-═Fe（OH）3↓+BaSO4↓
D．稀醋酸与石灰石反应制CO2气体：2H++CaCO3═CO2↑+H2O+Ca2+

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