(8分)A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化关系如下图所示。其中A、B、C、D在常温下都是气体,B为红棕色。
(1)写出各下列物质的化学式:则A是 D是 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C的化学方程式为 。
E→C的化学方程式为
【解析】本题属于无机框图题,做这种类型的试题,关键寻找突破点。B为红棕色,则B是NO2,这说明是N元素之间的相互转化。又因为A、B、C、D在常温下都是气体,所以A是氮气,D是氨气,C是NO,E是硝酸。二氧化氮溶于水即生成NO,稀硝酸被还原也可以生成NO。
(8分)反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
①增加Fe的量,其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小,以下相同)全部移走Fe3O4,其正反应速率的变化是 ②将容器的体积缩小一半,其正反应速率 其逆反应速率 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率 其逆反应速率 ④保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率 其逆反应速率
【解析】考查外界条件对反应速率的影响。铁和四氧化三铁是固体,其量多少不影响反应速率。容器容积缩小一半,压强增大,反应速率增大。体积不变,充入氮气,压强增大,但由于水蒸气和氢气的浓度不变,所以反应速率不变。保持压强不变,充入氮气,容积的容积必然要变大,从而导致水蒸气和氢气的浓度减小,因而反应速率减小。
向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为:
A.0.21mol B.0.25mol C.0.3mol D.0.35mol
【解析】往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,说明所得溶液是硝酸亚铁。根据N原子守恒可知硝酸亚铁中的N原子是0.15L×4mol/L-=0.5mol,所以硝酸亚铁的物质的量是0.25mol。再根据铁原子守恒可知铁的物质的量是0.25mol,所以正确的答案是B。
在373K时,密闭容器中冲入一定物质的量的NO2和SO2,发生如下反应:
NO2+SO2 NO+SO3,当反应达平衡时,下列叙述正确的时:
A NO和SO3的物质的量一定相等
B NO2和SO2的物质的量一定相等
C 平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量
D SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
【解析】在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时,各种物质的浓度和含量不再随时间变化而变化,把这种状态称作平衡状态,因此A、B、D不一定正确。因为反应前后气体体积不变,所以平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量,即选项C是正确的。答案选C。
向容积为2 L的密闭容器中充人2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g);经2 s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6 mol·L-1。下列说法中正确的是
①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
③平衡时物质A与B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2 mol·L-1
⑤其他条件不变,向容器中再加入1 molC气体,达到新平衡时,C的体积分数不变
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
【解析】考查可逆反应的有关计算。这种类型的试题往往采用三段式,即
2A(g)+B(g) 3C(g)
起始量(mol) 2 1 0
转化量(mol) 0.8 0.4 1.2
平衡量(mol) 1.2 0.6 1.2
所以用物质A表示该反应的平均反应速率为
用物质B表示该反应的平均反应速率为
平衡时物质A与B的转化率分别为、
平衡时物质B的浓度为
加入1mol的C就相当于加入2/3molA和1/3molB,因为反应前后体积不变,此时A和B的比值仍然满足2︰1,所以平衡是等效的。
将充满20mLNO的试管倒置于盛有蒸镏水的烧杯中,然后向试管里通入纯氧气,当试管内液面稳定在试管容积的4/5时,则通入O2为可能 ( )
A.9mL B.15 mL C.19mL D.31mL
【解析】NO和O2在水中反应的方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3。若NO过量,则参加反应的NO是16ml,消耗氧气是12ml。若氧气过量,20mLNO消耗的氧气是15ml,剩余氧气是20ml×1/5=4ml,所以通入的氧气是19ml,答案选C。