Question

已知在下图转化关系（某些转化关系中的产物已略去）中都是中学化学常见的物质，物质A、D、G是单质，F是混合物，磁性黑色物质C是某金属矿物的主要成份，E是一种非氧化性酸，F是混合物，H是极易溶于水的碱性气体．

请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A、

 

C、

 

I

 

．
（2）写出反应①的化学方程式：

 

．
（3）在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol G和2.5 mol D放入500mL密闭容器中．经过20min达到平衡，平衡后H的浓度为2mol/L，
①则用G表示20min内的平均反应速率为：

 

；
②如果保持温度不变，再向容器中同时充入1.5 mol G和1 mol H，D的转化率将

 

（填“升高”、“不变”或“降低”），再次平衡后H的体积分数为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：黑色物质C有磁性是某金属矿物的主要成份，则C为Fe₃O₄，H是极易溶于水的碱性气体，则H为NH₃．由反应②可知D、G分别为H₂、N₂中的一种，结合反应①可知，应为Fe与水反应，故A为Fe、B为H₂O、D为H₂、G为N₂，D的单质在黄绿色气体中燃烧生成的产物溶于水得到E，则E为盐酸；Fe₃O₄与盐酸反应生成混合物F为FeCl₂、FeCl₃的混溶液，与氨气、氧气反应生成I为Fe（OH）₃，然后利用元素化合物性质及化学用语来解答．

解答： 解：黑色物质C有磁性是某金属矿物的主要成份，则C为Fe₃O₄，H是极易溶于水的碱性气体，则H为NH₃．由反应②可知D、G分别为H₂、N₂中的一种，结合反应①可知，应为Fe与水反应，故A为Fe、B为H₂O、D为H₂、G为N₂，D的单质在黄绿色气体中燃烧生成的产物溶于水得到E，则E为盐酸；Fe₃O₄与盐酸反应生成混合物F为FeCl₂、FeCl₃的混溶液，与氨气、氧气反应生成I为Fe（OH）₃，
（1）由上述分析可知，A、C、I分别为Fe、Fe₃O₄、Fe（OH）₃，故答案为：Fe；Fe₃O₄；Fe（OH）₃；
（2）反应①是Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，反应方程式为3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；
（3）在一定温度和有催化剂存在的条件下，将1.0molN₂和2.5molH₂放入500mL密闭容器中，经过20min达到平衡，平衡后NH₃的浓度为2.0mol/L，则：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始（mol/L）：2     5       0
变化（mol/L）：1     3       2
平衡（mol/L）：1     2       2
①用N₂表示20min内的平均反应速率为

1mol/L

20min

=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
②K=

22

1×23

=0.5，保持温度不变，再向容器中同时充入1.5 mol G和1 mol H，则此时N₂的浓度=1mol/L+

1.5mol

0.5L

=4mol/L，NH₃的浓度=2mol/L+

1mol

0.5L

=4mol/L，故浓度幂Q_c=

42

4×23

=0.5=K，则平衡不移动，D的转化率将不变，H的体积分数不变，仍为

2

1+2+2

×100%=40%，
故答案为：不变；40%．

点评：本题考查无机物推断，综合考查元素化合物知识及化学平衡等，明确C与H的性质是推断的突破口，侧重分析能力及计算能力的考查，推断出物质为解答的前提，题目难度不大，注意（3）中根据浓度商与平衡常数关系判断平衡移动．