题目内容

15．某温度下，在 2L 的密闭容器中，加入 1mol X（g）和 2mol Y（g）发生反应：X（g）+mY（g）?3Z（g）平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%．在此平衡体系中加入 1mol Z（g），再次达到平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变．下列叙述不正确的是（　　）
A．m=2
B．X 与 Y 的平衡转化率之比为 1：2
C．两次平衡的平衡常数相同
D．第二次平衡时，Z 的浓度为 0.2 mol•L-1

分析 A．向平衡体系中再加入1molZ，重新建立平衡时X、Y、Z的体积分数不变，说明压强不影响该平衡，则反应前后总计量数相等，则1+m=3，m=2；
B．X、Y的初始浓度之比为1：2，计量数之比为1：2，则二者的转化率相等；
C．K只与温度有关；
D．根据重新达到平衡时Z的体积分数不变及反应过程中总物质的量不变计算出Z的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出Z的浓度，以此来解答．

解答 解：A．向平衡体系中再加入1molZ，重新建立平衡时X、Y、Z的体积分数不变，说明压强不影响该平衡，则反应前后总计量数相等，则1+m=3，m=2，故A正确；
B．向2L的密闭容器中加入1molX和2molY，由于m=2，则反应过程中消耗X、Y的物质的量之比为1：2，所以X、Y的转化率一定相等，故B错误；
C．K只与温度有关，温度不变，则两次平衡的平衡常数相同，故C正确；
D．再加入1molZ后总物质的量为4mol，重新达到平衡时Z的体积分数仍然为10%，则重新建立平衡时Z的浓度为$\frac{4mol×10%}{2}$=0.2mol/L，故D正确；
故选B．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握压强对平衡移动的影响判断m及等效平衡为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意利用体积分数不变判断化学计量数关系，题目难度不大．

练习册系列答案
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20．在无土栽培中，需配制一定组成的植物营养液．已知某植物营养液的配方为0.6mol KCl、0.4mol K2SO4、0.20mol ZnSO4和1LH2O．若以KCl、K2SO4、ZnCl2和1LH2O为原料配得相同组成的营养液，需三种溶质的物质的量为（　　）
A．0.20 mol、0.60 mol、0.20molB．0.30 mol、0.60 mol、0.10 mol
C．0.40 mol、0.60 mol、0.10 molD．0.20 mol、0.10mol、0.60 mol
6．氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）═H2NCOONH4（s）△H＜0．请回答下列问题．

（1）实验室通常采用图1装置制取氨气，所选择的试剂是氯化铵和氢氧化钙．
（2）制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中．当悬浮物较多时，停止制备．
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质．
①发生器用冰水冷却的原因是此反应为放热反应，降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）．液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；．
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是（填操作名称）过滤．为了得到干燥产品，应采取的方法是（填写选项序号）c．
a．常压加热烘干       b．高压加热烘干       c．真空40℃以下烘干
③尾气处理装置如图3所示，能否将浓H2SO4改为稀H2SO4（填“能”或“否”）否，理由是浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解（或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解）．
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000g．则样品中氨基甲酸铵的质量分数为49.68%．
3．I、实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如图1．

（1）装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→d→e→c→b→f．
（2）验证产生的气体是SO2的方法及实验现象是将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色．
II、SO2气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3+、I2，可以使用的药品和装置如图2所示：
（1）装置A中的现象是溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色．写出B中发生反应的离子方程式I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+．
（2）若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤中没有用到的玻璃仪器有b．
a．酒精灯    b．烧瓶    c．漏斗    d．烧杯    e．玻璃棒
（3）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去．
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．上述方案中不合理的是方案①．
（4）工业上通过煅烧黄铁矿产生SO2来进一步得到硫酸，已知煅烧1g FeS2产生7.1kJ热量，写出煅烧FeS2的热化学反应方程式4FeS2（s）+11O2（g）=2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3408kJ/mol．
10．重铬酸钾是一种重要的氧化剂，工业上用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3、SiO2、Al2O3）为原料生产．实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾（K2Cr2O7）的主要工艺流程如下：

已知：
①6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3═12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O；
②高温下，Fe2O3与纯碱反应生成NaFeO2，NaFeO2能强烈水解生成沉淀．
③2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
试回答下列问题：
（1）过滤操作中所用玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗．
（2）高温下，铬铁矿中Al2O3、SiO2均能和纯碱反应，且反应类似．
写出SiO2与纯碱反应的化学方程式：SiO2+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2SiO2+CO2↑．
写出Al2O3与纯碱反应的化学方程式：Na2CO3+Al2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑．
（3）流程中水浸生成的沉淀是Fe（OH）3（填化学式）；调节pH=7～8的目的是使NaAlO2和Na2SiO3发生水解而生成Al（OH）3和H2SiO3沉淀而除去．
（4）写出Na2Cr2O7反应生成K2Cr2O7的化学反应方程式
（5）称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液．取出25.00ml于碘量瓶中，加入10mL 2mol•L-1H2SO4溶液和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
①判断达到滴定终点的依据是当滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液蓝色褪去，而且半分钟内不恢复即达终点；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸的纯度是94.1%（假设整个过程中其他杂质不参与反应，保留一位小数）．
20．已知在101kPa、298K条件下2mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484kJ热量．下列热化学方程式中，正确的是（　　）
A．H2O（g）═H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=+242kJ•mol-1B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=+484kJ•mol-1
C．H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-242kJ•mol-1D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1
7．（1）甲同学在用FeSO4固体配制FeSO4溶液时，除了加入蒸馏水外，还需加Fe和H2SO4试剂（填化学式）
（2）乙同学为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.2000mol•L-1的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如表：
实验序号1234
消耗NaOH溶液的体积（mL）20.0520.0018.8019.95
则该醋酸溶液的准确浓度为0.2000mol/L．（保留小数点后四位）
（3）丙同学利用：5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O反应，用KMnO4溶液滴定某样品进行铁元素含量的测定．
①设计的下列滴定方式，最合理的是b．（夹持部分略去）（填字母序号）

②判断滴定终点的依据是当滴下最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液颜色变为浅紫红色，且在半分钟内不褪色．
4．明矾石的主要成分是K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质．利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：

回答下列问题：
（1）“焙烧”过程中发生的反应为2Al2（SO4）3+3S $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Al2O3+9SO2，其中氧化剂为Al2（SO4）3．
（2）“溶解”时反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（3）“调节pH”后过滤、洗涤Al（OH）3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤的流出液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净．
（4）调节pH时使用的是质量浓度（单位体积溶液所含溶质的质量）为882g/L 的H2SO4，配制1L该溶液，需用量筒量取质量分数为98%的硫酸（密度是1.8g/cm3）500.0mL．
（5）“母液”中可回收的物质是K2SO4；Na2SO4．
5．写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g液态甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．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=-725.76kJ•mol-1．
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量．其热化学方程式为N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=67.8kJ•mol-1．
（3）工业上常用天然气作为制备CH3OH的原料．已知：
①CH4（g）+O2（g）=CO（g）+H2（g）+H2O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-90.0kJ/mol
CH4（g）与O2（g）反应生成CH3OH（g）的热化学方程式为2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol．

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