题目内容

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

分析 在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，生成C为0.4mol/L×2=0.8mol，则：
                       3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2            2          0             0
变化量（mol）：1.2       0.8         0.8        0.8
平衡量（mol）：0.8        1.2          0.8        0.8
（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，结合n（D）利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x．
（2）根据平衡时n（D），由方程式可知参加反应的n（A）=$\frac{3}{2}$n（D），再根据转化率定义计算A的转化率．
（3）依据反应速率概念计算v=$\frac{△c}{△t}$；
（4）反应前后气体体积不变，增大压强平衡不动．

解答 解：在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，生成C为0.4mol/L×2=0.8mol，则：
                       3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2            2          0             0
变化量（mol）：1.2       0.8         0.8        0.8
平衡量（mol）：0.8        1.2          0.8        0.8
（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2．
故答案为：2；
（2）平衡时n（D）=0.8mol，由方程式可知参加反应的n（A）=$\frac{3}{2}$n（D）=$\frac{3}{2}$×0.8mol=1.2mol，故A的转化率为$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%．
故答案为：60%；
（3）生成D的反应速率=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/L•min；
故答案为：0.2mol/L•min；
（4）反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变，
故答案为：不变．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素等知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意体会三段式法的运用，难度不大．

练习册系列答案
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11．生产中常要控制化学反应条件增大反应速率．下列措施中不能加快化学反应速率的是（　　）
A．尽可能使用稀溶液B．选择合适的催化剂
C．碾细固体反应物D．提高反应体系的温度
12．分析下列反应回答相应问题．
①3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
未被还原的硝酸与参加反应的总硝酸的质量比为  3：4．
②S+2KNO3+3C$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑  还原剂是C  还原产物是K2S、N2
③3Cl2+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5NaCl+NaClO3+3H2O 反应中若消耗3molCl2共转移5mol电子．
7．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe可与水蒸气发生反应．应用下列装置，试探究反应的部分产物．在硬质玻璃管Ⅰ中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，硬质玻璃管Ⅱ中加入CuO．干燥管Ⅱ中盛装的物质是无水硫酸铜和石棉绒的混合物
（1）圆底烧瓶中盛装水，该装置受热后的主要作用是制备水蒸气；向烧瓶中放置了几片碎瓷片，其作用是防止暴沸．
（2）实验开始时应先点燃a处（填“a”“b”或“c”）的加热装置．
（3）硬质玻璃管Ⅱ中的实验现象是黑色固体变红，试管壁上有水珠，所发生的反应为H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O．
（4）干燥管Ⅰ中盛放的药品是碱石灰，其作用是干燥H2；干燥管Ⅱ中的实验现象是白色固体变蓝．
（5）若通过检验硬质玻璃管Ⅰ中的产物只有Fe3O4，试写出反应方程式3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
14．在一定温度下，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：2A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD．
请填写下列空白：
（1）从反应开始至达到平衡，用D表示的平均反应速率为0.2mol/（L．min）
（2）B的平衡浓度为0.8mol/（L．min），A的转化率为40%
（3）在温度不变时，如果缩小容器体积，平衡体系中混合气体的密度增大、平均相对分子质量不变．（两空均填“增大”、“减少”或“不变”）
4．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”．
请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是为（硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应）实验提供（持续不断的）水蒸气．
（4）试管中收集到的气体是H2，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯．
11．某校化学小组学生利用右图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分（图中夹持及尾气处理装置均已略去）．
Ⅰ（1）装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2↑；
（2）请在图2装置中选择满足如图1虚线框图C的气体收集装置bd；

Ⅱ．停止反应后，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28.8g．再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

（1）试剂a的化学式是KSCN，试剂b的化学式是NaOH；
（2）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（3）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究：
①提出假设：假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：SCN-被过量的氯水氧化；
②设计方案：为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2正确，若不变红，则假设2不正确；
（4）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为77.8%．
8．如图为实验室制备乙酸乙醋的装置．
已知下列数据：
物质熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3
乙醇-114780.789
乙酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.900
浓H2SO43381.84
（1）写出试管a中主要发生反应的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O．
（2）导管要插在试管b中饱和Na2CO3溶液的液面以上，原因是：防止倒吸．
（3）试管b中饱和Na2CO3的作用：除去挥发出来的乙酸和乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层．
（4）开始用小火加热试管a中的混合液，其原因是乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸点接近且较低，大火加热，反应物大量蒸发损失．
（5）生成乙酸乙酷的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态．下列描述能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态的有②④⑤（填序号）．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成I mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
（6）若120g乙酸和184g乙醇反应生成106g乙酸乙酯，则该反应的产率为60.2%（保留三位有效数字）．
9．反应4CO（g）+2NO2（g）?N2（g）+4CO2（g）开始进行时，CO的浓度为4mol/L，N2的浓度为0，2min后测得N2的浓度为0.6mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是（　　）
A．v（CO）=1.2 mol/（L•s）B．v（NO2）=0.3 mol/（L•min）
C．v（N2）=0.6 mol/（L•min）D．v（CO2）=1.2 mol/（L•min）

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