题目内容

10．某温度时，反应X（g）=4Y（g）+Z（g）△H=-QkJ/mol，在2L的恒容密闭容器中进行，X的浓度随时间变化如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．2min内，X的平均反应速率为0.25mol/（L•min）
B．第5min时，该反应达到平衡状态
C．第5min后，Y的生成速率与X的消耗速率相等且保持不变
D．5min内，反应放出的热量为1.6QkJ

分析 由图可知，X的浓度从开始到5min时一直在减少，第5min时，浓度不再发生变化，则该反应达到平衡状态，
A．结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
B．平衡时各物质的浓度不变；
C．平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比；
D．物质的量与反应中热量变化成正比．

解答 解：A．由图可知，2min内，X的浓度变化量为0.9mol/L-0.4mol/L=0.5mol/L，则X的平均反应速率为$\frac{0.5mol/L}{2min}$=0.25mol/（L•min），故A正确；
B．第5min时，X的物质的量浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故B正确；
C．第5min后，为平衡状态，Y与X的化学计量数之比为4：1，则Y的生成速率的4倍与X的生成速率相等且保持不变，故C错误；
D.5min内参加反应的X为2L×（0.9mol/L-0.1mol/L）=1.6mol，结合热化学方程式可知1molX反应放热为QkJ，则反应放出的热量为1.6QkJ，故D正确；
故选C．

点评 本题考查物质的量浓度随时间的变化曲线，为高频考点，把握图中物质的量浓度的变化、平衡状态的判断及特征、反应中能量变化等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意图象的分析与应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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17．下列分离、提纯、鉴别物质的方法正确的是（　　）
A．用丁达尔效应鉴别Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液
B．将氧气和氢气的混合气体通过灼热的氧化铜，以除去其中的氢气
C．用溶解、过滤的方法分离K2MnO4和MnO2固体的混合物
D．用分液的方法分离煤油和汽油
1．实验室用NaOH和FeSO4制取Fe（OH）2时，Fe（OH）2很容易被氧化，若采用如图所示装置制取，可以得到较纯净的Fe（OH）2．
（1）制取前需将Na2SO4溶液煮沸，目的是除去溶液中溶解的O2．
（2）在Na2SO4溶液上覆盖一层苯的目的是隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化．
（3）阳极的电极反应式是：Fe-2e-=Fe2+，阴极的电极反应式是2H++2e-=H2↑；阳极材料能否换成其他材料？不能．
（4）电解一段时间后，若将电极反接（即铁棒和电源负极相连、石墨棒和电源正极相连），电极反应为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极4H++4e-=2H2↑．U型管中看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生这一现象的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
18．亚硝酸氯（C1NO）是有机合成中的重要试剂．可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO（g）+C12（g）?2C1NO（g），
（1）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯，涉及如下反应：
①2NO2（g）+NaC1（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）   K1
②4NO2（g）+2NaC1（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）  K2
③2NO（g）+C12（g）?2C1NO（g）   K3
则K1，K2，K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}^{2}}_{1}}{{K}_{2}}$．
（2）已知几种化学键的键能数据如下表（亚硝酸氯的结构为Cl-N=O）：
化学键N≡OCl-ClCl-NN=O
键能/kJ．mol-1630243a607
则2NO（g）+C12（g）?2C1NO（g）反应的△H和a的关系为△H=289-2akJ/mol．
（3）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO（g）和1molC12（g），在不同温度下测得c（C1NO）与时间的关系如图A：

①由图A可判断T1＜T2，该反应的△H＜0 （填“＞”“＜”或“=”）．
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v（NO）=0.1mol/（L•min）．
③T2时该反应的平衡常数K=2．
（4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO（g）和Cl2（g），平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是A点．
5．某煤矿筛选煤后的废弃煤矸石中主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3，利用该煤矸石可生产金属Al及红色颜料Fe2O3．其生产工艺流程如下图所示：

回答下列问题：
（1）对煤矸石需要进行粉碎，使粉末状态的煤矸石在盐酸中酸浸，煤矸石粉碎操作的目的是增大与酸的接触面积，加快反应速率，“酸浸”操作后的溶液Ⅰ中阳离子除H+外，还有Fe3+、Al3+．
（2）残渣主要成分的化学式为SiO2，写出该物质的一种用途制备光导纤维．
（3）“转化i”操作加入NH3除使溶液中的Al3+转化为沉淀外，其他作用是中和过量的盐酸、沉淀铁离子．
（4）“碱溶”操作中发生化学反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（5）“转化ii”操作通入了过量的气体X，X的电子式为．
（6）电解氧化铝的阳极反应式为2O2--4e-=O2↑．
15．以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol
①该反应在高温下能自发进行的原因是△S＞0
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是BDF（填字母，下同）．
A．容器中的压强不变 B．1mol H-H 键断裂的同时断裂2mol H-O 键
C．V （CO）=V （H2）D．密闭容器的容积不再改变
E．消耗1mol 水的同时生成1mol H2  F．容器的密度不变
③该反应的平衡常数的表达式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$．
（2）水煤气再进一步反应可制取氢气．反应为H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某温度下该反应的逆反应平衡常数K=$\frac{4}{9}$．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如下表所示．下列判断不正确的是B．
起始 浓度 甲 乙 丙
 c（H2）/mol/L 0.010 0.020 0.020
 c（CO2）/mol/L 0.010 0.010 0.020
A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率不等
C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2 倍
D．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化．在体积为1L 的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c （CH3OH）减小的是A．
A．升高温度                 　
B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出来 
D．再充入1mol CO2 和3mol H2．
2．下列说法或表示方法正确的是（　　）
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．在稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热大于57.3kJ
C．由C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.90kJ/mol可知，石墨没有金刚石稳定
D．在101kPa时，2g的氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
19．下列关于钠及其化合物的说法错误的是（　　）
A．钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠灼烧时火焰呈黄色
B．切开的金属钠暴露在空气中，光亮的表面变暗发生2Na+O2═Na2O2反应
C．过氧化钠可用作呼吸面具和潜水艇中做氧气的来源
D．过氧化钠投入硫酸铜溶液可产生氢氧化铜沉淀和氧气
20．（1）写出下列烷烃的系统名称：
①2，2二甲基丁烷．
 ②2，3二甲基戊烷．
 ③2，4二甲基己烷．
（2）根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式：
①2，4二甲基戊烷（CH3）2CHCH2CH（CH3）2．
②2，2，5三甲基3乙基己烷（CH3）3C CH（C2H5）CH2 CH （CH3）2．

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