题目内容

13．温度为T时，向V L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A（g）+B（g）?C（s）+xD（g）△H＞0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．反应在前10min的平均反应速率v（B）=0.15mol/（L•min）
B．该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（D）}{c（A）•c（B）}$
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡向逆反应方向移动
D．反应至1.5min时，改变的反应条件是降低温度

分析 A．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时B的浓度变化量为：2.5mol/L-1.0mol/L=1.5mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B）；
B．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比计算x的值．化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意固体、纯液体不需要写出；
C．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比计算x的值，增大压强平衡向体积减小的方向移动，据此解答；
D．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度．

解答 解：A．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时B的浓度变化量为：2.5mol/L-1.0mol/L=1.5mol/L，则v（B）=$\frac{1.5mol/L}{10min}$=0.15mol•L-1•min-1，故A正确；
B．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，可逆反应A（g）+B（g）?C（s）+xD（g）的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（D）}{c（A）•c（B）}$，故B正确；
C．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故C错误；
D．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学平衡图象及有关计算、化学平衡影响因素、反应速率计算、化学平衡常数等知识，题目难度中等，注意理解外界条件对化学平衡的影响，确定x值是关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
相关题目
1．化学是一门以实验为基础的学科，试回答以下问题．

（1）选用装置甲、戊制取并收集少量氨气，氨气应从收集装置的短（填“长”或“短”）导管进气，写出利用该装置制备氨气的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
（2）选用装置乙、丙制备少量一氧化氮气体，乙中塑料板上若放置大理石，则装置乙的作用是利用碳酸钙与盐酸产生的CO2排尽装置中的空气，丙中产生NO的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
（3）二氧化氯（ClO2）为A1级消毒剂，某研究小组利用丁装置制备ClO2．
①在烧瓶中放入KClO3和草酸（H2C2O4），然后加入足量的稀硫酸，水浴加热．反应生成ClO2、CO2和一种酸式盐，则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为1：1．
②温度过高时，二氧化氯的水溶液有可能引起爆炸．在反应开始前将烧杯中的水加热到80℃，然后停止加热，并使其保持在60～80℃之间，丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是温度计．
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为BaSO4．
2．下列离子方程式错误的是（　　）
A．用硅酸钠与盐酸反应制备硅胶：SiO32-+2H+═H2SiO3（胶体）
B．FeI2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
C．少量NaHSO4 溶液与Ba（OH）2 溶液反应：H++OH-+SO42-+Ba2+═H2O+BaSO4↓
D．FeCl3溶液中通入SO2，溶液黄色褪去：2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+
1．两同学为制得纯净的Fe（OH）2，使用如图所示的装置，A管中是Fe和H2SO4，B管中是NaOH溶液：

（1）同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色．
（2）同学乙：先打开a，使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a，
实验中在B管中观察到的现象是有白色沉淀生成．
B中发生反应的离子方程式为Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓．
8．铜及其化合物在工农业生产中有着广泛的用途．
（1）工业上常用黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料冶炼铜，其反应过程主要为：
①2CuFeS2+4O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu2S+3SO2+2FeO；
②2Cu2S+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2SO2+2Cu2O；
③将①、②反应中含铜化合物混合高温即得到一定纯度的铜，同时产生在常温下为气体的一种化合物．反应③的化学方程式为Cu2S+2Cu2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO2
（2）Cu2O呈红色，能溶于盐酸等强酸溶液，得到蓝色溶液和红色固体．上述反应③中，很可能得到泡铜（Cu、Cu2O的混合物）．为验证反应③的固体产物是否含Cu2O，现提供以下试剂加以确认，不可能使用的是CD（填序号）
A．稀硫酸    B．稀盐酸    C．硝酸    D．浓硫酸
验证过程中发生反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O．
（3）有一种简单且符合绿色化学要求的实验方案，可以将Cu2O红色沉淀转化为硫酸铜溶液待用，实验过程对环境友好且能实现零排放．请写出该过程可能涉及的反应方程式：2Cu2O+O2=4CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（4）铜板印刷电路的刻蚀废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3，如图为循环利用FeCl3和回收CuCl2过程图：
试剂X的化学式为CuO、Cu（OH）2、CuCO3；若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol•L-1．，则
加入Cl2和物质X使溶液的pH在3.0～4.3范围内时铁元素完全转化为Fe（OH）3而CuCl2不产生沉淀 （设溶液体积保持不变Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-38，Ksp[Cu（OH）2]=2.0×10-20lg5=0.7）
18．节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增高，造成大气污染．实验小组同学欲测定空气中SO2的含量，并探究SO2的性质．

I．某实验小组同学拟用如图1所示简易装置测定空气中SO2的含量．
实验操作如下：按图连接好仪器，检查装置气密性后，在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收（SO2+H2O2=H2S04）．在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.233mg．
（1）计算所测空气中SO2含量为0.032mg•L-1．
（2）已知常温下BaS03的Ksp为5.48x10-7，饱和亚硫酸溶液中c（S032-）=6.3x10-8{mol•L-1．
有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2，直接用O.1mol•L-1BaCl2溶液来吸收S02即可产生沉淀．请用以上数据分析这样做是否可行c（Ba2+）×c（SO32-）≤6.3×10-9mol/L＜KSP（BaSO3）=5.48×10-7，不会生成沉淀，不可以用氯化钡溶液吸收二氧化硫．
U．另一实验小组同学依据SO2具有还原性，推测SO2能被C12氧化生成SO2C12．
用如图2所示装置收集满C12，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究．
（3）写出二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（4）研究反应的产物．向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液．经检验该溶液中的阴离子（除OH-外）只有S042-、C1-，证明无色液体是SO2C12．
写出SO2C12与H2O反应的化学方程式SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
（5）研究反应进行的程度．用NaOH溶液吸收分离出的气体，用盐酸酸化后，再滴加BaCl2溶液．产生白色沉淀．
①该白色沉淀的成分是BaSO4．
②SO2和C12生成SO2C12的反应是可逆反应（填“是”或“不是”），阐述理由由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体．因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应．
5．NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控．

Ⅰ．（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑．
（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示．
①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是C、D（填选项编号）．
A．铁  B．铝    C．铂  D．玻璃
②打开分液漏斗的活塞反应进行，在充分液漏斗 中实际看到的气体是红棕色的，原因是2NO+O2═2NO2（填化学方程式）
（3）为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO．反就开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体．
①长玻璃管的作用是接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出．
②让反应停止的操作方法及原因是关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止．
（4）以下收集NO气体的装置，合理的是CD（填选项代号）．

（5）假设实验中12.8g Cu全部溶解，需要通入标况下2240mL O2才能使NO全部溶于水．
Ⅱ．用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是丁（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”），理由是制取相同质量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不产生污染环境的气体．
甲：铜$\stackrel{浓硝酸}{→}$硝酸铜
乙：铜$\stackrel{浓硝酸}{→}$硝酸铜
丙：铜$\stackrel{氯气}{→}$氯化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜
丁：铜$\stackrel{空气}{→}$氧化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜．
2．镁化合物和氯气均具有广泛用途，请回答下列问题：
（1）写镁和氯气反应产物的电子式
（2）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）．则下列选项中正确的是ABC
A．MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
B．g与X2的反应是放热反应
C．gBr2与Cl2反应的△H＜0
D．化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
（3）在298K、100Kpa时，在1L水中可溶解0.09mol氯气，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应．请回答下列问题：
①该反应的离子方程式为Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，平衡常数表达式为K=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{l}^{-}）c（HClO）}{c（C{l}_{2}）}$
②在上述平衡体系中加入少量NaCl固体，平衡将逆向移动（填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”）；增大氯气的压强，氯气的溶解度将变大，氯气和水反应的平衡常数将不变（填“变大”、“变小”、“不变”）．
③已知：H2CO3?HCO3-+H+  Ka1（H2CO3）=4.45×10-7
HCO3-?CO32-+H+   Ka2（H2CO3）=5.61×10-11
HClO?H++ClO-     Ka（HClO）=2.95×10-8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-．
3．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中．下列叙述正确的是（　　）
A．K1闭合，向铁棒附近滴入K3[Fe（CN）6]溶液，立即有血红色出现
B．K2闭合，电流方向由石墨棒经导线流向铁棒
C．K2闭合，碳棒上发生还原反应，会生成黄绿色气体
D．将U型管支管封闭并闭合K1一段时间后，U型管中右侧液面会高于左侧液面

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