题目内容

16.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示(6s时反应已达到平衡状态),对该反应的推断正确的是(  )
A.该反应的化学方程式为3B+4D?6A+2C
B.反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C.反应进行到6s时,B和D的物质的量浓度均为0.4mol•L-1
D.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol/(L•s)

分析 A.根据图象中的有关数据判断四种物质的变化,再根据计量数之比等于物质的量的变化量之比;
B.根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$进行计算反应进行到1s时v(A)、v(C);
C.反应进行到6s时,B、D的物质的量都是0.4mol,根据c=$\frac{n}{V}$计算B和D的物质的量浓度;
D.根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$进行计算反应进行到6s时B的平均反应速率.

解答 解:A.由图可知,反应达到平衡时A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质了0.8mol,所以A、D为生成物,物质的量之比为3:1,B、C为反应物,物质的量之比为3:4,反应方程式为:3B+4C?6A+2D,故A错误;
B.反应到1s时,v(A)=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{1s}$=0.3mol/(L•s),v(D)=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{1s}$=0.1mol/(L•s),则v(A)≠v(D),故B错误;
C.反应进行到6s时,B、D的物质的量都是0.4mol,在B、D的物质的量浓度为:$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L,故C错误;
D.反应进行到6s时,v(B)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{6s}$=0.05mol/(L•s),故D正确;
故选D.

点评 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,明确图象曲线变化的含义为解答关键,注意掌握化学反应速率、物质的量浓度的概念及表达式,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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1.某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究.
(1)测得Na2SO3溶液pH=10,AgNO3溶液pH=5,二者发生水解的离子分别是SO32-,Ag+
(2)调节pH,实验记录如下:
实验pH现象
A10产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清
B6产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解
C2产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知:
①Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量Na2SO3的溶液
②Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应,它和盐酸反应的化学方程式为:Ag2O+2HCl=2AgCl+H2O.
(3)该同学推测a中白色沉淀为Ag2SO4,依据是空气中的氧气可能参与反应,则生成硫酸银沉淀的离子方程式为4Ag++2SO32-+O2=2Ag2SO4↓.
该同学设计实验确认了a、b、c中的白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解.另取Ag2SO4固体置于足量Na2SO3溶液中,未溶解.
(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:
I.向X中滴加稀盐酸,无明显变化
Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体
Ⅲ.用Ba(NO32溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀.
①实验I的目的是证明不是氧化银.
②根据实验现象,分析X是Ag.
③Ⅱ中反应的化学方程式是Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O.
(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强.+4价硫的还原性增强,能被+1价银氧化.通过进一步实验确认了这种可能性,实验如下:
①通入Y后,瓶中白色沉淀转化为棕黑色,气体Y是SO2
②白色沉淀转化为X的化学方程式是Ag2SO3+H2O═2Ag+H2SO4
5.草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,易溶于水,熔点为101℃(失水后能升华),170℃以上分解.其钠、钾、铵盐均易溶于水,而钙盐难溶于水.某实验探究小组对草酸晶体进行加热,并验证其分解产物.

(1)加热草酸晶体最适宜选用c(填装置编号)(图1),不选其它装置的原因是:草酸晶体熔点为101℃,加热熔化为液体从导气管中流出,所以不用a;当170℃以上草酸晶体失去结晶水而成固体,分解生成的水蒸气在试管口冷凝为液体,流回到热的试管底部,使试管炸裂,故b不用.
(2)若将产生的气体直接通入澄清石灰水来检验分解产物中是否含CO2,请你评价正确与否并作简要的解释不正确,草酸受热升华,草酸蒸气进入澄清石灰水生成难溶于水的草酸钙沉淀.
(3)用下列装置(图2)检验草酸的分解产物H2O(g)、CO2和CO.将这种混合气体依次通过d、ca、bf、ek、jg(或h)、h(或g)a、bi(填下列装置中接口的字母,可重复使用).
(4)能否依据Fe2O3质量的减轻来计算分解产生CO的量?不能,其原因是:生成的CO没有完全与Fe2O3反应.
(5)有同学设计下列装置来证明Fe2O3反应后的固体中含有单质铁,你认为可行吗?可行,其原因是:Fe2O3反应后的固体中,只有单质铁才能与稀盐酸反应放出气体;图3中安全漏斗的作用是加盐酸时弯管处存有液体,防止产生的气体从漏斗中逸出.
(6)设计实验证明草酸是弱酸:常温下测定已知浓度c(H2CO4)溶液的pH,若溶液pH>-lgc(H2CO4),常温下测定已知浓度c(H2CO4)溶液的pH,若溶液pH>-lgc(H2CO4),则H2CO4为弱酸或弱电解质存在电离平衡、不完全电离等性质,测定草酸钠溶液的PH,如大于7,则为弱酸.

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