题目内容

12．化学反应原理对于研究物质的变化意义重大．
（1）向某密封容器中充入等物质的量气体A和B，-定温度下，发生如下反应：
aA（g）+bB（g）?2C（g），达平衡后，只改变一个反应条件，测得容器中相关物质的物质的量浓度、化学反应速率随时间变化关系曲线分别如图所示．

①7min内A的化学反应速率v（A）=0.08mol•L-1•min-1．
②b=1．
③反应的△H＜O（填“＞”、“=”或“＜”＞，40min改变的反应条件是升高温度．
④20-30min和30〜40min的化学平衡常数关系是：前者等于后者（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）25℃时，将0.2mol•L-1的某酸HX逐滴加入到25mL0.1mol•L-1NaOH溶液中，恰好完全反应时，所得溶液的pH＞7．
①当滴加的体积小于12.5mL时，随着HX的滴入，水的电离程度会逐渐增大（填“逐渐增大”、“无变化”或“逐渐减小”）．
②若滴加至15mL时溶液呈中性，则HA的电离常数K=5×10-7mol•L-1．
③当滴加至25mL时，溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（X-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）．

分析 （1）①7min内A的化学反应速率v（A）=$\frac{△c}{△t}$；
②物质的量变化量之比等于系数之比，来分析解答；
③40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，应是升高温度，则正反应为放热反应；
④30～40 min只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，化学平衡常数是温度的函数；
（2）①当滴加的体积小于12.5mL时，随着HX的滴入，溶液中氢氧根离子的浓度逐渐减小，所以水的电离程度逐渐增大；
②K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，其中c（H+）=10-7mol/L，c（Na+）=c（A-）=$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0625mol/L，所以c（HA）=$\frac{0.2×15}{15+25}$-$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0125mol/L，代入求解；
③当滴加至25mL时，得到等物质量浓度的HX和NaX的混合溶液，以HX的电离为主，溶液呈酸性，以此确定离子浓度的大小．

解答 解：（1）①7min内A的化学反应速率v（A）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{2-1.44}{7}$=0.08mol•L-1•min-1，故答案为：0.08mol•L-1•min-1；
②因为0至20min，A的浓度变化量为2-1=1mol•L-1，而C的浓度变化量为2-0=2mol•L-1，所以$\frac{a}{2}=\frac{1}{2}$，则a=1，又因为：30min时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，说明两边的计量数相等，所以a+b=2，则b=1，故答案为：1；
③40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，应是升高温度，则正反应为放热反应，故答案为：＜；升高温度；
④30～40 min只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，化学平衡常数是温度的函数，故答案为：等于；
（2）①当滴加的体积小于12.5mL时，随着HX的滴入，溶液中氢氧根离子的浓度逐渐减小，所以水的电离程度逐渐增大，故答案为：逐渐增大；
②K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，其中c（H+）=10-7mol/L，c（Na+）=c（A-）=$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0625mol/L，所以c（HA）=$\frac{0.2×15}{15+25}$-$\frac{25×0.1}{15+25}$=0.0125mol/L，所以K=$\frac{1{0}^{-7}×0.0625}{0.0125}$=5×10-7mol•L-1，故答案为：5×10-7mol•L-1；
③当滴加至25mL时，得到等物质量浓度的HX和NaX的混合溶液，以HX的电离为主，溶液呈酸性，所以离子浓度大小为：c（X-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），故答案为：c（X-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）．

点评 本题考查化学平衡图象，注意图象中反应速率的变化及平衡移动，明确温度、浓度、压强对反应速率及平衡的影响即可解答，同时考查酸碱中和和酸的电离平衡常数的计算以及离子浓度大小的比较，综合性强，但题目难度中等．

练习册系列答案
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2．A、B、C、D为四种原子序数依次增大的短周期元素，E为第四周期副族元素．A、E最外层电子排布式均为nsl，E内层全满；B、C同主族，因为氢键影响A2B沸点高于A2C；将D单质的水溶液逐滴滴入紫色石蕊试液，试液先变红后褪色．试回答下列问题：
（1）D的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p5．
（2）A、B、C三种元素的原子电负性最大的是O（填元素符号）．
（3）CB3分子属于非极性（填“极性”或“非极性”）分子．
（4）E和B形成化合物的晶体的晶胞如图，该物质的化学式为Cu2O；B的配位数为4．
（5）一定条件下，溶液中C、D、E的简单离子混合后生成配合离子[ED2]-，伺时溶液出现黄色浑浊．该反应的离子方程式为S2+Cl-+2Cu2+=2[CuCl2]-+S↓．
3．X、Y、Z、R为前四周期元素，原子序数依次增大．X、Y同周期，X基态原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y基态原子的s能级和p能级上电子数相等；Z是地壳中含量最高的金属元素；R+离子的3d轨道全充满．
请回答下列问题：
（1）Z3+离子的核外电子排布式是1s22s22p6．
（2）科学家成功地在高压下将XY2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，该晶体中X原子的杂化轨道类型是sp3；X、Z、R的单质分别与足量Y2充分反应所得产物的熔点由高到低的顺序是Al2O3＞CuO＞CO2．（填化学式）
（3）由Y、R形成的某化合物的晶胞结构如右图所示，其化学式是CuO．
（4）常温下，pH相同的NaZY2与Na2XY3两种溶液，物质的量浓度较大的是Na2CO3．（填化学式）
（5）将亚硫酸钠的水溶液逐滴加入RCl2的水溶液中，再加入少量浓盐酸混匀，得到难溶的白色沉淀RCl，该反应的离子方程式是SO32-+2Cu2++2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+．
20．如图1为碘晶体晶胞结构．有关说法中正确的是AD．
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（图2）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$．
7．已知B和E分别是生产酚醛树脂和有机玻璃的重要原料．工业上生产B和E的一种途径是：

①A为苯的同系物，其一氯代物有5种；
②C、D、E的核磁共振氢谱图中，峰的个数分别为1，2，3；
③等量的E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应，在相同条件下，生成的气体气体相同．
回答下列问题：
（1）C分子中所含官能团的名称是羰基．
（2）C→D的反应类型是加成反应．
（3）A的结构简式为，A的含有苯环的同分异构体（除A外）有7种．
（4）糠醛（）是一种重要的化工原料，如同甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂，它也可与苯酚反应生成糠醛树脂，写出该反应的化学方程式．
（5）E有多种脱水产物，其中F具有六元环状结构，G是一种聚酯高分子材料，写出F和G的结构简式．F：  G：．
17．工业生产纯碱的工艺流程示意图1如下：

完成下列填空：
（1）在生产纯碱的工艺流程中需通入NH3和CO2．如图所示A-E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．
①实验室若用NH4Cl和熟石灰做试剂来制取、收集干燥的NH3，则需选用上述仪器装置中的BDE（填装置序号）．若要制取、收集干燥的CO2，请选择装置并按气流方向连接各仪器接口acdg．
②若在A的分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，也能制取氨气，请解释装置A中能产生氨气的原因NaOH溶于水放出大量的热，可促进氨气的挥发，另外氨水溶液呈碱性，为弱电解质，加入氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出．
③若实验过程中有氨气逸出，应选用下列c装置吸收（填代号）
（2）粗盐水（主要含有Ca2+、Mg2+杂质离子）加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式．ACa（OH）2 或者CaO　BNa2CO3．
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是有晶体析出．碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠．
（4）工业生产纯碱的工艺流程中氨气是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨气．写出该反应的离子方程式为：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
（5）产品纯碱中含有碳酸氢钠．请你设计实验测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数．简述实验过程．
4．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中，正确的是（　　）
A．22.4 L Cl2完全溶于氢氧化钠溶液时，转移电子数为NA
B．常温下，1 L pH=1的H2SO4溶液中含有的H+的数目为0.2NA
C．标准状况下，2.24 L NH3中含有共价键的数目为0.3NA
D．常温下，22.4 L NO2和N2O4的混合气体中含有NA个氧原子
1．硫酸钠是一种重要的化工原料，其溶解度曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．硫酸钠的溶解度随温度升高而增大
B．30℃时硫酸钠饱和溶液的质量分数为40%
C．40℃时硫酸钠的溶解度约为50g
D．60℃时硫酸钠饱和溶液降温后一定饱和
2．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料．下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：A＜B＜C＜D＜E
B．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
C．金属性：D＞C
D．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应

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