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1、简答题 某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和气态物质Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示.
(1)根据下表中数据,在图1中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min | X/mol | Y/mol | Z/mol 0 1.00 1.00 0.00 1 0.90 0.80 0.20 3 0.75 0.50 0.50 5 0.65 0.30 0.70 9 0.55 0.10 0.90 10 0.55 0.10 0.90 14 0.55 0.10 0.90
|

(2)体系中发生反应的化学方程式是______;
(3)如果该反应是放热反应,改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如图2所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:①______②______?③______.
参考答案:(1)由表中数据可知,X、Y为反应物,Z为生成物,1min时△n(X)=1mol-0.9mol=0.1mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,所以X、Y、Z在相同时间内的变化量之比为1:2:2,9min后各物质的物质的量不再变化,平衡时X、Y、Z的物质的量分别为:0.55mol、0.1mol、0.9mol.
横坐标为时间,从坐标为X、Z的物质的量(n),根据表中数据可画出曲线为:

,故答案为:

;
(2)由表中数据看出反应从开始到平衡,X的物质的量减小,应为反应物,0~1min物质的量变化值为1.00mol-0.90mol=0.10mol,Y的物质的量减小,应为反应物,0~1min物质的量变化值为1.00mol-0.80mol=0.20mol,Z的物质的量增多,应为是生成物,物质的量的变化值为0.20mol,9min后各物质的物质的量不再变化,且反应物不为0,故为可逆反应,根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则n(X):n(Y):n(Z)=0.10mol:0.20mol:0.20mol=1:2:2,反应方程式为X+2Y

2Z,
故答案为:X+2Y

2Z;
(3)该可逆反应正反应为放热反应,且为气体体积增大的反应.
由表中数据可知,平衡时Z的物质的量为0.9mol,由图2可知曲线①平衡后,Z的物质的量为0.6,Z的物质的量减小,故平衡向逆反应移动,应是升高温度;曲线②平衡后,Z的物质的量为0.9mol,Z的物质的量未变,应是使用催化剂;曲线③平衡后,Z的物质的量为0.95mol,Z的物质的量增大,应是增大压强,
故答案为:升高温度;加入催化剂;增大压强.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (19分)钒有金属“维生素”之称,研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:

请回答下列问题:
(1)步骤②、③的变化过程可表示为(HM为有机萃取剂):
VOSO4 (水层)+ 2HM(有机层)
VOM2(有机层) + H2SO4 (水层)
步骤②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
步骤③中X试剂为 。
(2)步骤④的离子方程式为
(3)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
(4)操作Ⅰ得到的废渣,用 溶解,充分反应后, ,(填写系列操作名称)称量得到mg氧化铜。
(5)为了制得氨水,甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

| 实验装置
| 实验药品
| 制备原理
|
甲小组
| A
| 氢氧化钙、氯化铵
| 反应的化学方程式为①
|
乙小组
| ②
| 浓氨水、氢氧化钠固体
| 分析产生氨气的原因③
|
参考答案:(1)加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率(2分);H2SO4(2分)
(2)ClO3-+6VO2++9H2O= Cl-+6VO3-+18H+(3分)
(3)氨气(或氨水)(1分);有机萃取剂(1分)
(4) 氢氧化钠溶液(1分) 过滤、洗涤、干燥(2分)
(5)① 2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑。(2分)② B (2分)
③氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氧氧化钠吸水,促使氨放出;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分)
本题解析:(1)根据题意知,步骤②、③的变化过程可表示为(HM为有机萃取剂):
VOSO4 (水层)+ 2HM(有机层)
VOM2(有机层) + H2SO4 (水层) ,萃取过程该平衡正向移动,反萃取过程该平衡逆向移动;步骤②中萃取时必须加入适量碱,其原因是加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率。步骤③中X试剂为H2SO4。(2)根据题给流程图知,步骤④为ClO3-将6VO2+氧化为VO3-,根据氧化还原方程式及离子方程式的书写原则写出该反应的离子方程式为ClO3-+6VO2++9H2O= Cl-+6VO3-+18H+。(3)由题给工艺流程知,可以循环利用的物质有氨气(或氨水)和有机萃取剂。(4)操作Ⅰ为溶解操作,二氧化硅和氧化铜不溶于水,得到的废渣为二氧化硅和氧化铜的混合物,二氧化硅为酸性氧化物,氧化铜为碱性氧化物,故用氢氧化钠溶液溶解,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量得到mg氧化铜。(5)甲小组为氢氧化钙和氯化铵固体共热生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑;乙小组用浓氨水和氢氧化钠固体不加热制氨气,应选B装置;产生氨气的原因为氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氧氧化钠吸水,促使氨放出;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。
考点:以工业上将VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程为载体考查化学平衡移动原理、物质的分离和提纯、氨气的制备及相关反应方程式的书写。
本题难度:一般
3、选择题 已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下:

据此判断,下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:本题考查难溶液电解质的溶解平衡。从CuSO4与Na2CO3反应中主要反应可以看出,Cu(OH)2的溶解度小于CuCO3的溶解度,从CuSO4与Na2S反应中主要反应可以看出,CuS的溶解度小于Cu(OH)2的溶解度,则有CuS<Cu(OH)2<CuCO3,所以A正确。
本题难度:一般
4、填空题 (12分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)O3可将KI氧化,生成的两种单质化学式为 、 。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示:

根据表中数据分析,pH升高,O3分解速率 ;温度升高,O3分解速率 (选填“加快”或“减慢”)。
(3)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)
N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行,下列相关图像正确的是 (填字母)。

参考答案:18.(12分)(1)O2 I2 (2)①加快 加快 (3)AB(4分)
本题解析:(1)O3氧化KI,I-转化为I2的同时本身被还原生成O2。(2)根据表中数据分析,pH升高,O3分解速率加快;温度升高,O3分解速率加快;(3)A、该反应为放热反应,升高问题平衡朝逆向移动,平衡常数减小,正确;B、V(NO2)=0.2mol/(L?S),正确;C、催化剂不影响平衡移动,错误;D、通入氧气,平衡逆向移动,转化率减小,错误,选AB。
考点:考查臭氧的化学性质、外界条件对反应速率的影响。
本题难度:困难
5、选择题 在N2?(g)+3H2(g)?2NH3?(g)的平衡体系中,其他条件不变,增加氮气的浓度,下列判断正确的是( )
A.氮气的转化率增大
B.氢气的转化率增大
C.氨气在平衡混合气体中的百分含量一定增大
D.氨气的分解速率大于氨气的生成速率
参考答案:A.其他条件不变,增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故A错误;
B.其他条件不变,增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,导致氢气的转化率增大,故B正确;
C.该反应虽然向正反应方向移动,但氨气在平衡混合气体中的百分含量不一定增大,这与增加的氮气的量有关,故C错误;
D.平衡向正反应方向移动,则氨气的生成速率大于分解速率,故D错误;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单