题目内容

3．在一定温度下，将2mol A和2molB 两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）A的转化率为60%
（2）2分钟内生成D的反应速率为0.2mol/（L•min）
（3）x值等于2
（4）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数不变（填“增大”“减小”或“不变”）

分析 2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，生成C为0.4mol/L×2L=0.8mol，生成C、D的物质的量相同，可知x=2，则
        3A（g）+B（g）=2C（g）+2D（g）
开始    2         2              0            0
转化   1.2       0.4            0.8         0.8
平衡  0.8       1.6             0.8         0.8
（1）转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%；
（2）v=$\frac{△c}{△t}$；
（3）由上述分析可知，生成C、D的物质的量相同，二者化学计量数相同；
（4）该反应为气体体积不变的反应，如果增大反应体系的压强，平衡不移动．

解答 解：2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，生成C为0.4mol/L×2L=0.8mol，生成C、D的物质的量相同，可知x=2，则
        3A（g）+B（g）=2C（g）+2D（g）
开始    2         2              0            0
转化   1.2       0.4            0.8         0.8
平衡  0.8       1.6             0.8         0.8
（1）A的转化率为$\frac{1.2}{2}$×100%=60%，故答案为：60%；     
（2）2分钟内生成D的反应速率为$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2  mol/（L•min），故答案为：0.2  mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知x=2，故答案为：2；          
（4）该反应为气体体积不变的反应，如果增大反应体系的压强，平衡不移动，则平衡体系中C的质量分数不变，故答案为：不变．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法、转化率及速率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意（4）为解答的难点，题目难度不大．

练习册系列答案
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17．用HNO3和HF的混酸处理某金属后，产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等．下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：

已知：
①金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：
Fe3+Ni2+Cr3+
开始沉淀1.56.74.0
沉淀完全3.49.56.9
②Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2++6NH3?[Ni（NH3）6]2+
（1）再生酸中含有HNO3，采取减压蒸馏的目的为降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解．
（2）滤渣1的主要成分为：Fe（OH）3和少量氧化铁．
（3）“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比：1：3．
（4）已知[Ni（NH3）6]2+为难电离的络合离子，则“沉镍”的离子方程式为：[Ni（NH3）6]2++S2-=NiS↓+6NH3．
（5）滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca（OH）2和CaF2．
（6）经检测，最后的残液中c（Ca2+）=0.001mol•L-1，则残液中F-浓度为3.8
Mg•L-1，符合（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知Ksp（CaF2）=4×10-11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L-1]．
8．某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置（夹持装置未画出）进行实验．请回答下列问题．

（1）仪器a的名称为分液漏斗；仪器b中可选择的试剂为固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰．
（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是bc（填字母）．
a． Cl2               b．O2c．SO2           d．NO2
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末逐渐变红，量气管中有无色无味的气体产生，上述现象证明NH3具有还原性，写出相应的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2．
（4）装置E中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气，阻止装置F中水蒸气进入装置D．
（5）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为$\frac{9n}{11.2m}$（用含m、n字母的代数式表示）．
5．有机物H是一种重要的医药中间体．其结构简式如图1所示：合成H的一种路线如图2：

①有机物A遇氯化铁溶液发生显色反应，其分子中的苯环上有2个取代基，且A的苯环上一氯代物有2种．
②J能发生银镜反应．
请回答下列问题：
（1）I的名称是乙醇．G生成H的反应类型是取代反应（或酯化反应）．
（2）D的结构简式为．
（3）B的含氧官能团名称是羟基、羧基；E生成F的化学方程式为．
（4）已知：ROH+R1Cl$→_{△}^{催化剂}$ROR1+HCl，C与E以物质的量比1：1混合在催化剂、加热条件下反应，写出化学方程式+$→_{△}^{催化剂}$+HCl．
（5）L是B的同分异构体，L符合下列条件的结构有15种（不考虑立体结构）．
①与B具有相同的官能团；②遇氯化铁溶液发生显色反应．
12．稀土金属是我国战略性资源．氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料．其中一种提取铈的工艺流程如图：

已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；+4价的铈的氧化物有很强的氧化性，通常在酸性条件下易被还原剂还原成+3价而溶于水．请回答下列问题
（1）酸浸l中所用的酸A为（用字母表示）b（a．盐酸    b．稀硫酸），原因是避免污染环境、腐蚀设备．
（2）酸浸Ⅱ后，为避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，需用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子沉淀除去，该反应的离子方程式为K++BF4-=KBF4↓．
（3）实验室中进行萃取操作所用到的主要玻璃仪器名称是分液漏斗；在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH 获得Ce（OH）3和Ce（OH）4，测定该溶液pH的操作是撕下一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央，然后与标准比色卡对比．
（4）写出氧化步骤的化学方程式4Ce（OH）3+O2+2H2O=4Ce（OH）4．
8．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定．
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）．实验测得不同温度下的平衡数据列于如表：
温度（℃）15.020.025.030.035.0
平衡总压强（kPa）5.78.312.017.124.0
平衡气体总浓度 （×10-3mol/L）2.43.44.86.89.4
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是BC；
A．2v（NH3）═v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数1.6×10-8（mol•L-1）3；
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡．若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增大（填“增加”、“减小”或“不变”）；
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H＞0；
（2）已知：NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O．该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c（NH2COO-）随时间变化趋势如图所示．
⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率0.05mol/（L•min）；
⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大25℃反应物起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大．
15．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大．已知：
①C的简单气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
②A与D可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种液态化合物X和Y，A、E同主族，C与B、D相邻；
③A、B、C、D四种元素组成一种化合物F，其组成原子数之比为5：1：1：3．
请回答下列问题：
（1）C原子在周期表的位置为第二周期第VA族；D的原子结构示意图为；写出化合物EDA的电子式．
（2）C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐，写出其化学式NH4NO3；写出Y的结构式H-O-O-H．
（3）F溶液与足量EDA的稀溶液混合，其离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-═CO32-+H2O+NH3•H2O．
（4）氯气与C的简单气态氢化物相遇有白烟及C2生成，写出反应方程式8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl．
（5）用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染．
已知：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955kJ•mol-1
2NO2（g）═N2O4（g）△H=-56.9kJ•mol-1
写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2和H2O（l）的热化学方程式：CH4（g）+N2O4（g）═N2（g）+2H2O（l）+CO2（g）△H=-898.1kJ•mol-1．
12．t℃时，将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中（容积固定不变），发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g），△H＜0；在2 min时反应达到平衡状态（温度不变） 剩余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成B的平均反应速率为0.05mol/（L．min）．
（2）x=4．
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气（假设氦气和A、B、C都不反应）后，化学平衡（填字母）C．
A．向正反应方向移动   B．向逆反应方向移动      C．不移动．
6．利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气，反应为CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．
（1）甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是C，当生成标准状况下35.84L合成气时转移电子的物质的量是2.4mol．
（2）将2mol CH4和5mol H2O（g）通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①若达到A点所需的时间为5min，则v（H2）=0.006mol•L-1•min-1，100℃时平衡常数K=6.75×10-4 mol2•L-2．
②图中的p1＜p2（填“＜”、“＞”或“=”），A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KC＞KB＞KA．
（3）合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0．
下列措施中能使$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（{H}_{2}O）}$增大的是AC（填编号）．
A．降低温度
B．恒温恒容下充入He（g）
C．将H2从体系中分离
D．再通入一定量的水蒸气．

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