题目内容

20．一定温度下可逆反应：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）；△H＜0．现将1mol A和2mol B加入甲容器中，将4mol C和2mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）．下列说法正确的是（　　）
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲中B的体积分数增大，乙中B的体积分数减小
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）

分析 从等效平衡的角度分析，4molC和2molD相当于2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，在此基础上，从平衡移动的角度解答此题．

解答 解：从等效平衡的角度分析，4molC和2molD相当于2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，
A、保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，甲中C的浓度小于原来的2倍，即小于乙中C的浓度的2倍，故A错误；
B、保持活塞位置不变，升高两个容器的温度，平衡向逆反应方向移动，甲、乙中B的体积分数都增大，故B错误；
C、保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，则乙容器内的压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡后，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍，故C错误；
D、甲温度和体积变化，加入氦气后对平衡移动没有影响，保持温度和乙中的压强不变，加入氦气后乙体积增大，平衡应向正反应方向移动，正逆反应速率都减小，故D正确．
故选D．

点评 本题考查化学平衡移动的影响因素，题目难度中等，注意从等效平衡的角度分析起始时甲乙两容器内的气体的平衡状态，在此基础上从平衡移动的角度分析．

练习册系列答案
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10．高锰酸钾可用于生活消毒，是中学化学常见的氧化剂．工业上，用软锰矿制高锰酸钾的流程如下（部分条件和产物省略）：

请回答下列问题：
（1）提高锰酸钾浸出率（浸出锰酸钾质量与固体总质量之比）的措施有增大硫酸浓度、升高温度、边加硫酸边搅拦、增加浸出时间等．
（2）写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式：2MnO2+4KOH+O2 $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O．
（3）从经济性考虑试剂X宜选择（填名称）：石灰乳（或生石灰）．上述流程中，设计步骤IV和V的目的是循环利用二氧化锰、氢氧化钾，提高原料利用率．
（4）以惰性材料为电极，采用电解锰酸钾溶液的方法完成步骤III转化．
①阳极反应式为MnO42--e-=MnO4-．
②电解过程中，阴极附近电解质溶液的pH将增大（填：增大、减小或不变）．
（5）测定高锰酸钾样品纯度：向高锰酸钾溶液中滴定硫酸锰溶液，产生黑色沉淀．当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不变色，表明达到滴定终点．写出离子方程式：2MnO4-?+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+．
（6）已知：常温下，Ksp[Mn（OH）2]=2.0×10-13．工业上，调节pH沉淀废水中Mn2+，当pH=10时，溶液中c（Mn2）=2.0×10-5mol/L．
11．下列各有机物，在一定条件下自身分子间能发生缩聚反应，而在适宜的条件下分子内又能形成环状结构的是（　　）
A．B．CH3-CH2-CH2-CH2-OH
C．CH2=CHClD．
8．下列说法正确的是（　　）
A．二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力
B．甲烷、氨和双氧水都是只由极性键结合而成的分子
C．同主族不同元素的最高价氧化物的水化物从上到下酸性递增
D．氟化氢的沸点高于氯化氢的沸点，水的沸点高于硫化氢的沸点
15．金属钛的密度小，强度大，外观像钢，性质像铝，被誉为太空金属和未来钢铁．以钛．铁矿（主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：

（1）在溶液中加入铁屑发生的主要离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+．
（2）晶体A为FeSO4•7H2O，浊液需要冷却的原因为降低温度可减小的溶解度，便于结晶析出，方便分离出TiOSO4溶液．
（3）TiOSO4水解方程式为：TiOSO4+2H2O?H2TiO3↓+H2SO4，根据平衡移动原理，可采用加水、加碱等措施，以利于该反应顺利进行．
（4）TiO2可与焦炭、氯气在1000～1100K温度下反应，该反应氧化剂与还原剂的物质的量相等，则反应的化学方程式为TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2CO．
（5）工业上常用金属镁在1070K的高温和氩气氛围中还原TiC14的方法制备Ti，需要在氩气氛围中．进行的理由为防止钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应．
5．下列溶液中，Cl-浓度最大的是（　　）
A．100mL0.1moL/LKCl溶液B．1000mL0.1mol/LAlCl3溶液
C．10mL1mol/LNaCl溶液D．1mL1mol/LMgCl2溶液
12．某课外小组利用H2还原CuO粉末测定铜元素的相对原子质量，如图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸，C中试剂是稀氢氧化钠溶液．

请回答下列问题．
（1）仪器中装入的试剂：B锌粒、D浓硫酸．
（2）装置C的作用是除去氢气中混有的氯化氯气体．
（3）连接好装置后应首先检查气密性．
（4）“①加热反应管E”和“②从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是②（填序号）．在这两步之间还应进行的操作是检验H2的纯度．
（5）反应过程中G管逸出的气体是氢气，其处理方法是在G管出口处点燃．
（6）从实验中测得了下列数据：
①空E管的质量a； ②E管和CuO的总质量b；
③反应后E管和Cu粉的总质量c（冷却到室温称量）；
④反应前F管及内盛物的总质量d；⑤反应后F管及内盛物的总质量e．由以上数据可以列出计算Cu的相对原子质量的两个不同计算式（除Cu外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）：计算式1：Ar（Cu）=$\frac{16（c-a）}{b-c}$；计算式2：Ar（Cu ）=$\frac{18（c-a）}{e-d}$．
9．下面有关14C的叙述正确的是（　　）
A．14C与14N含有相同的中子数
B．14C与C60是同分异构体
C．14C与C60中普通碳原子的化学性质不同
D．14C与12C互为同位素
10．碳酸氢铵是一种重要的铵盐．实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱．完成下列填空：
（1）二氧化碳通入氨水的过程中，先有（NH4）2CO3晶体（填写化学式）析出，然后晶体溶解，最后析出NH4HCO3晶体．
（2）粗盐（含Ca2+、Mg2+）经提纯后，加入碳酸氢铵可制得碳酸钠．实验步骤依次为：①粗盐溶解；②加入试剂至沉淀完全，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH；⑤加入NH4HCO3；⑥过滤；⑦灼烧，冷却，称重．
（3）上述步骤②中所加入的试剂为NaOH、Na2CO3．
（4）上述步骤④中加盐酸调pH的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3．

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