(14分)如图的甲、乙两容器,甲体积可变压强不变,乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B,此时两容器体积均为500 mL,温度为T℃。保持温度不变,发生反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s);△H<0。
(1)下列选项中,能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________。
A.混合气体的总质量不随时间改变 B.2 v正(C)=3 v逆(B)
C.A、B转化率相等 D. 物质D的质量不随时间改变
(2)2 min后甲容器中的化学反应达到平衡,测得C的浓度为2 mol/L,此时容器的体积为________mL,B的转化率α甲(B)为________。
(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间______2 min(填“>、<或=”),B的转化率α乙(B) ______α甲(B) (填“>、<或=”)。
(4)若其它条件不变,甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡,要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等,则需要加入C的物质的量n(C)=________mol,加入D的物质的量n (D)应该满足的条件为________________________。
(14分)实验室需要0.80 mol/L NaOH溶液475 mL和0.40 mol/L硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是___________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________________________(填仪器名称)。
(2)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为_______g;根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为______mL。
(3)下图是某同学转移溶液的示意图,图中的存在的错误是_______________________。
(4)在实验中其他操作均正确,若定容时俯视视刻度线,则所得溶液浓度_____0.8 mol/L(填“>、<或=”,下同)。若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,则所得溶液浓度_____0.8 mol/L。
(6分)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净,可选用的试剂是________(选填序号)。
a.Cl2 b.Fe c.HNO3 d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为—2价),下列说法正确的是________(选填序号)。
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1 mol电子时,46 g CuFeS2参加反应
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2︰1,试配平下列方程式:
FeSO4 + K2O2 → K2FeO4 + K2O + K2SO4 + O2↑
(8分)黄铜矿的主要成分X是由Cu、Fe、S三种元素组成的复盐,其中Cu、Fe两种元素的质量比为8∶7;将m g X粉末全部溶于200 mL的浓HNO3,反应后的溶液加水稀至 2.12 L时测得其pH=0;将稀释后的溶液分为两等份,向其中一份溶液中滴加浓度为6. 05 mol/L的NaOH溶液,向另一份溶液中滴加0.600 mol/L Ba(NO3)2溶液,两溶液中均生成沉淀,且沉淀的质量随所加溶液的体积变化如下图所示:
(1)请通过计算确定:m=________。
(2)X的摩尔质量为368 g/mol,则X的化学式为________________。
(3)将一定质量的Fe、Cu的混合物平均分成四等份,每份13.2 g,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO):
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
稀硝酸体积/mL |
100 |
200 |
300 |
400 |
剩余金属质量/g |
9.0 |
4.8 |
0 |
0 |
NO体积/L |
1.12 |
2.24 |
3.36 |
V |
回答下列问题:
①写出实验①中发生反应的离子方程式___________________________________。
②实验④中V=________。
(10分)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素;W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水。
回答下列问题:
(1)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为:__________________。
(2)比较Y、Z气态氢化物的稳定性:________>________(用分子式表示)。]
(3)W、X、Y、Z四种元素形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是:
________>________>________>________(用离子符号表示)。
(4)下图是WZ晶体的一个“晶胞结构”示意图。
下列说法正确的是________。
A.与W+ 距离相等且最近的Z— 共有8个
B.与W+ 距离相等且最近的Z— 构成的多面体是八面体
C.与W+ 距离相等且最近的W+ 有8个
D.一个WZ晶胞中含有4个W+ 和4个Z—
(5)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀酸溶液,并放出a KJ的热量。写出该反应的热化学方程式__________________________________。
一定温度下,可逆反应A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);△H<0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol 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)
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.保持活塞位置不变,改变温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大