题目内容

9．在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图，下列叙述错误的是（　　）
A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.067mol/（L•min）
B．根据如图该反应的平衡常数表达式为k=c2（A）•c（B）
C．若在第5分钟时升高温度，则该反应的正反应是吸热反应，反应的平衡常数增大，B的反应速率增大
D．若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化情况符合a曲线

分析 A．根据v=$\frac{△c}{△t}$进行计算；
B．根据各物质的增减判断反应物、生成物，根据同一反应、同一时间段内，各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比判断；化学平衡常数等于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；
C．根据温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，而温度升高，平衡向吸热的方向移动；根据平衡常数只有与温度有关；温度升高化学反应速率加快；
D．增加固体的物质的量，浓度不变，平衡不移动．

解答 解：A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为$\frac{0.4mol}{2.0L×3min}$=0.067mol/（L•min），故A正确；
B．根据图象知，随着反应的进行，D的物质的量减少，A、B的物质的量增加，所以D是反应物，A、B是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比，0-3min时，△D=0.4mol，△A=0.4mol，△B=0.2mol，△D：△A：△B=0.4mol：0.4mol：0.2mol=4：4：2，方程式为：2D（s）?2A（g）+B（g）； 因D为固体，所以化学平衡常数k=c2（A）•c（B），故B正确；
C．温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，而温度升高，平衡向吸热的方向移动，说明正反应为吸热反应，平衡常数只有与温度有关，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大；温度升高化学反应B的反应速率加快，故C正确；
D．为固体，增加D的物质的量，浓度不变，平衡不移动，A的物质的量变化情况符合b曲线，故D错误；
故选：D．

点评 本题考查了化学平衡、平衡常数的影响因素，平衡计算分析应用，掌握基础是关键，题目难度适中．

练习册系列答案
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9．NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．18gH216O和20gH218O含有的质子数均为10NA
B．1L1mol/L的KAl（SO4）2溶液中阳离子总数为2NA
C．0.2mol的铁与足量的稀硝酸反应，生成氢气的分子数目为0.3NA
D．反应N2+3H2═2NH3达平衡时，每消耗3molH2同时有2NA个N-H断裂
10．海水晒盐的卤水中还有氯化镁，以卤水为原料生产镁的一中工艺流程如图所示．

回答下列问题：
（1）脱硫槽、搅拌槽均用于脱除卤水中的SO42-（填离子符号），M的主要成分是BaSO4（填化学式）．
（2）除溴塔中主要的离子方程式为Cl2+2Br-═2Cl-+Br2．
（3）沸腾炉①和②的主要作用是脱除氯化镁晶体中的部分水．沸腾炉③通入热氯化氢的主要目的是防止氯化镁晶体进一步脱水过程中发生水解．
（4）电解槽中阴极的电极反应方程式为Mg2++2e-═Mg．
（5）电解槽中阳极产物为氯气，该产物可直接用于本工艺流程中的除溴塔（除溴工段）．
17．由两种常见元素组成的化合物X，广泛用于机械制造、石油化工、汽车尾气处理等领域．测定化合物X组成的实验如下：

（1）X的化学式Fe3C．
（2）溶液C和H2O2反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）CH4、H2和单质B的氧化物在一定条件下反应可制备X，同时生成另一种氧化物，写出该反应的化学方程式2CH4+5H2+3Fe2O3=2Fe3C+9H2O．
（4）有人推测X能与单质B的氧化物反应生成单质B，从氧化还原反应的角度举例说明该反应的合理性Fe3C中碳元素化合价升高做还原剂，铁的氧化物中铁元素化合价降低做氧化剂，如Fe3C+Fe2O3=5Fe+3CO．
（5）向血红色溶液D中加入下列物质，血红色褪去的是AD．
   A．Fe     B．CuCl2     C．H2SO4      D．KMnO4．
4．MnO2是一种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如图所示：

部分难溶的电解质溶度积常数（Ksp）如下表：
化合物Zn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
Ksp近似值10-1710-1710-39
已知：一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2
（1）步骤Ⅱ中消耗0.5molMn2+时，用去1mol•L-1的NaClO3溶液200ml，该反应离子方程式为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+．
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是氯酸钠．
（3）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料．放电过程产生MnOOH，该电池正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-．如果维持电流强度为5A，电池工作五分钟，理论消耗锌0.5g．（已知F=96500C/mol）
（4）向废旧锌锰电池内的混合物（主要成分MnOOH、Zn（OH）2）中加入一定量的稀硫酸和稀草酸（H2C2O4），并不断搅拌至无CO2产生为止，写出MnOOH参与反应的离子方程式2MnOOH+H2C2O4+2H2SO4=2CO2↑+2MnSO4+4H2O．向所得溶液中滴加高锰酸钾溶液产生黑色沉淀，设计实验证明黑色沉淀成分为MnO2取少量黑色固体放入试管中，加入少量浓盐酸并加热，产生黄绿色气体，说明黑色固
体为MnO2．
（5）用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加入稀H2SO4和H2O2，铁溶解变为Fe3+，加碱调节pH为2.7时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10-5mol•L-1时，即可认为该离子沉淀完全）．继续加碱调节pH为6时，锌开始沉淀（假定Zn2+浓度为0.1mol•L-1）．若上述过程不加H2O2，其后果和原因是Zn（OH）2、Fe（OH）2的Ksp相近，Zn2+和Fe2+分离不开．
14．从海水中提取镁的工艺流程图可表示如图：

下列说法不正确的是（　　）
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．电解MgCl2时阳极产生镁
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水制无水氯化镁
D．上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应
1．某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究．
（1）测得Na2SO3溶液pH=10，AgNO3溶液pH=5，二者发生水解的离子分别是SO32-，Ag+．
（2）调节pH，实验记录如下：
实验pH现象
A10产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
B6产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解
C2产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知：
①Ag2SO3：白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液
②Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反应，它和盐酸反应的化学方程式为：Ag2O+2HCl=2AgCl+H2O．
（3）该同学推测a中白色沉淀为Ag2SO4，依据是空气中的氧气可能参与反应，则生成硫酸银沉淀的离子方程式为4Ag++2SO32-+O2=2Ag2SO4↓．
该同学设计实验确认了a、b、c中的白色沉淀不是Ag2SO4，实验方法是：取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解．另取Ag2SO4固体置于足量Na2SO3溶液中，未溶解．
（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：
I．向X中滴加稀盐酸，无明显变化
Ⅱ．向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体
Ⅲ．用Ba（NO3）2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀．
①实验I的目的是证明不是氧化银．
②根据实验现象，分析X是Ag．
③Ⅱ中反应的化学方程式是Ag+2HNO3（浓）=AgNO3+NO2↑+H2O．
（5）该同学综合以上实验，分析产生X的原因，认为随着酸性的增强．+4价硫的还原性增强，能被+1价银氧化．通过进一步实验确认了这种可能性，实验如下：
①通入Y后，瓶中白色沉淀转化为棕黑色，气体Y是SO2．
②白色沉淀转化为X的化学方程式是Ag2SO3+H2O═2Ag+H2SO4．
18．丙酮是一种常用的有机溶剂，也是合成很多有机化合物的重要原料．由丙酮合成药物G的路线如图：

（1）写出化合物C中官能团的名称碳碳双键、羰基；化合物G的分子式为C10H16O3．
（2）反应①的类型为加成反应，反应⑥的类型为氧化反应．
（3）反应①还会得到另一产物H，其分子式为C8H14O2，写出H的结构简式．
（4）反应⑥的产物为F和CH3COOH（写结构简式）．
（5）一分子G消去一分子水可得物质J，同时满足下列条件的J的同分异构体共有11种．
①能与FeCl3溶液发生显色反应；   ②苯环上的取代基有2种共4个．
（6）以CH3OH、CH≡CH为原料合成聚丙烯醇，写出合成流程图（无机试剂任用）．合成流程图示例如下：CH2=CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．
4．高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域．镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

己知1：溶液I中除MgSO4外，还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子
2：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示：
Fe3+Al3+Fe2+Mg2+
开始沉淀时1.53.36.59.4
沉淀完全时3.75.29.712.4
（1）Mg在周期表中的位置第三周期ⅡA族，Si的原子结构示意图为．
（2）向溶液I中加入X的作用是调节溶液pH．
（3）向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是H2O2、MgO[Mg（OH）2或MgCO3]（填化学式）．
（4）加入H2O2溶液反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（5）如图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图：

①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+．
②t1前Mg2+转化率增大的原因是镁离子与氨水反应是吸热反应，升高温度，平衡右移，Mg2+转化率增大；t1后Mg2+转化率下降的原因是（用化学方程式表示）NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

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