题目内容

4．Ⅰ．反应：aA（g）+bB（g）?cC（g）△H＜0 在2L恒容容器中进行．改变其他反应条件，在第一、第二和第三阶段体系中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：b：c═1：3：2．
（2）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是平衡正向移动，采取的措施是从反应体系中移出产物C，
（3）比较第二阶段反应温度（T2）和第三阶段反应温度（T3）的高低：T2＞T3（填“＞”“＜”或“=”），判断的理由是此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动．
（4）第三阶段平衡常数K3 的计算式$\frac{{0.5mol/L}^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol）^{3}}$．
Ⅱ．利用图①中的信息，按图②装置链接的A、B瓶中已充有NO2气体．

（5）B瓶中的气体颜色比A瓶中的浅（填“深”或“浅”），其原因是2NO?N2O4△H＜0，A瓶加热，平衡左移颜色加深，B瓶降低温度，平衡右移颜色变浅．

分析 Ⅰ．（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算；
（2）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
（3）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低；
（4）第三阶段平衡时，A的平衡物质的量为0.50mol/L，B的平衡物质的量为1.50mol，C的物质的量为1.00mol/L，根据平衡常数的计算公式建立平衡常数计算式；
Ⅱ．（5）由图①可知，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，图②中，浓硫酸溶解于水温度升高，而硝酸铵溶解于水溶液温度降低，则右侧烧杯的温度低于左侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动．

解答 解：Ⅰ．（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案为：1：3：2；
（2）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动，
故答案为：平衡正向移动；从反应体系中移出产物C；
（3）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，
故答案为：＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动；
（4）可逆反应A+3B?2C第三阶段达到平衡时A的平衡浓度为0.25mol/L，B的平衡浓度为0.75mol/L，C的平衡浓度为0.50mol/L，此时K=$\frac{{0.5mol/L}^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol）^{3}}$，故答案为：$\frac{{0.5mol/L}^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol）^{3}}$；
Ⅱ．（5）由图①可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，而图②中，因浓硫酸溶解于水溶液温度升高，硝酸铵溶解于水溶液温度降低，左侧烧杯的温度高于右侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色变浅，
故答案为：浅；2NO?N2O4△H＜0，A瓶加热，平衡左移颜色加深，B瓶降低温度，平衡右移颜色变浅．

点评 本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡影响因素及化学反应与能量变化等，注意合理分析题中信息数据，本题难度中等．

练习册系列答案
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14．从海带中提取单质碘及碘的化合物间的转化关系如图所示：
请按要求回答下列问题：
（1）从海带灰浸取液中提取单质碘涉及的反应 ①，所用试剂是MnO2、稀硫酸，其离子方程式是MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；实现反应①还可以选用的试剂有（填字母序号）ab．
a.3%的H2O2、稀硫酸       b．氯水       c．FeCl2溶液       d．NaOH溶液
（2）反应②2HI（g）?H2（g）+I2（g） 的能量变化如图1所示；其他条件相同，1mol HI 在不同温度分解达平衡时，测得体系中n（I2）随温度变化的曲线如图2所示．

 i．比较 2z＞（x+y）（填“＜”、“＞”或“=”），理由是根据图2知，升高温度平衡正向移动，该反应正反应为吸热反应，2HI（g）?H2（g）+I2（g），△H＞0，△H=2z-（x+y）＞0，所以2z＞x+y
ii．某温度下该反应的平衡常数=$\frac{1}{64}$，达平衡时，HI 的转化率=20%．
 iii．只改变该反应的一个条件，能提高 HI 转化率的措施是（填字母序号）cd．
a．增大HI 浓度          b．加压          c．移走I2          d．升温
（3）反应=③在碱性条件下I2可以转化为IO3-．电解KI溶液制备KIO3的工作原理如下图所示．电解过程中观察到阳极液变蓝，一段时间后又逐渐变浅．
 i．M连接电源的正极．
 ii．结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理：I-在阳极失电子生成I2，使阳极溶液变蓝色，OH-通过阴离子交换膜移向阳极，在阳极室I2与OH-反应2I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，使阳极区域蓝色变浅，并获得产品KIO3．
15．50mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热．
（1）烧杯间填满泡沫塑料的作用   是减少实验过程中的热量损失；；
（2）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的△H＞-57.3KJ/mol（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出稀硝酸和稀氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方式HNO3（aq）+KOH（aq）=KNO3（aq）+H2O（l）△H=-57.3KJ/mol；
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）
（5）为了测量某酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是C
①酸的浓度和体积　②碱的浓度和体积　③比热容　④反应后溶液的质量　⑤生成水的物质的量　⑥反应前后温度变化⑦操作所需的时间
A．①②③④B．①③④⑤C．③④⑤⑥D．全部．
12．白磷有剧毒，白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒，白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应：
（1）2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4
（2）11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
下列有关说法中错误的是（　　）
A．上述两个反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂
B．上述两个反应中，氧化产物都是H3PO4
C．反应（2）中，1mol CuSO4可氧化1/5molP
D．上述两个反应中，氧化剂都只有硫酸铜
19．下列有关实验操作或结果的说法中正确的是CE（填字母）．
A．滴定时，眼睛应始终注视滴定管内液面的变化       
B．滴定实验都需要指示剂
C．酸碱中和滴定之前，锥形瓶用蒸馏水洗净即可，不能用待测液润洗
D．用pH试纸测量某溶液的pH时要先将试纸润湿
E．滴定管经蒸馏水洗净后，直接注入标准液，将使测得的待测液浓度偏高
F．用广泛pH试纸测量H2SO4溶液的pH时，测得pH=3.2
G．测定酸碱滴定曲线：开始时测试和记录的间隔可稍小些，滴定至终点附近则要大些．
9．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：
化学式CH3COOHH2C2O4H2S
电离平衡常数1.8×10-5Ka1=5.4×10-2
Ka2=5.4×10-5		Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
请回答下列问题：
（1）H2S的一级电离常数表达式为Ka1=Ka1=$\frac{c（{H}^{+}）．c（H{S}^{-}）}{c（{H}_{2}S）}$
（2）CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由强到弱的顺序H2C2O4＞CH3COOH＞H2S
（3）H2C2O4与少量的KOH溶液反应的化学方程式：H2C2O4+KOH═KHC2O4+H2O
（4）NaHS溶液与NaHC2O4溶液反应的离子方程式：HS-+HC2O4-═H2S+C2O42-
（5）H+浓度相同等体积的两份溶液A（盐酸）和B（CH3COOH）分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是③④ （填写序号）．
①反应所需要的时间B＞A           
②开始反应时的速率A＞B
③参加反应的锌的物质的量A=B      
④反应过程的平均速率B＞A
⑤B中有锌剩余．
16．在电解质溶液均为稀硫酸的情况下，不能构成原电池的是（　　）
A．B．
C．D．
13．已知NH4CuSO3与足量的2mol/L硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成，②产生刺激性气味的气体，③溶液呈现蓝色，据此判断下列说法正确的是（　　）
A．反应中硫酸做还原剂，有铜被还原
B．NH4CuSO3中硫元素被氧化
C．2mol NH4CuSO3完全反应转移6.02×1023个电子
D．刺激性气味的气体是氨气
14．下列物质按照纯净物、化合物、在水溶液中能全部电离的物质、在水溶液中部分电离的物质和非电解质顺序排列的是（　　）
A．盐酸、天然气、硫酸、醋酸、干冰
B．冰水混合物、胆矾、氯化钾、碳酸、乙醇
C．四氯化碳、硝酸、硫酸钡、二氧化碳、氧气
D．白酒、空气、苛性钠、硫酸、三氧化硫

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