Question

在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2molX（g）和1molY（g），发生反应：2X（g）+Y（g） 2Z（g）； ΔH ＜0若达到平衡时Z的物质的量浓度为0.45 mol•L^－1。请回答下列问题。

（1）若反应经历5min达到平衡，则Y的平均反应速率为____________。

（2）相同条件下进行反应，在t ₁ 时刻，只改变下列某一种条件，其曲线图像如图甲。若c=0.90mol，t ₁ 时刻改变的条件是_________（填选项编号，A.升温  B.降温  C.加压  D.减压   E.加催化剂），t ₂ _______5min (填“＞”，“＜”或“=”）。

（3）在粗制CuSO₄•5H₂O晶体中常含有杂质Fe²⁺。

①在提纯时为了除去Fe²⁺，常加入合适的氧化剂，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，下列物质可选用的是：__________

A.KMnO₄            B.H₂O₂           C.氯水           D.HNO₃

②已知某温度下Fe (OH)₃的溶度积Ksp=1.0×10^－38，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10^－5mol•L^-1时就认为沉淀完全，则Fe³⁺完全沉淀时溶液的pH=______________。

（4）常温下0.1 mol•L^-1的CH₃COOH溶液加水稀释过程中，下列各项数值一定变小的是___________

A.c（H⁺）                       B.c（H⁺）/ c（CH₃COOH）

C.c（H⁺）•c（OH^－）              D.c（OH^－）/ c（H⁺）

（5）一定温度下，在一固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+2B（g） 4C（g）ΔH＞0，达平衡时，c（A）=2mol•L^-1，c（B）=7mol•L^-1，c（C）=4mol•L^-1，试确定B的起始浓度c（B）的取值范围是____________。

Answer

0.045 mol•L－1•min－1 E ＜ B 11 A 3mol•L-1≤c（B）≤9mol•L-1

【解析】设消耗的Y物质的量为x
             2X（g）+Y（g）2Z（g）
起始量（mol） 2       1      0
变化量（mol） 2x      x      2x
平衡量（mol） 2-2x    1-x      2x
若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45mol，则：
（1）若反应经历5min达到平衡，则Y的平均反应速率==0.045mol/（L•min）；
（2）若c=0.90mol，图象分析可知反应速率增大，但最后大点的平衡状态不变，反应是气体体积变化的反应，所以改变的条件是加入了催化剂的作用，t1时刻改变的条件是加入了催化剂，反应速率增大，达到平衡所需要的时间缩短，小于5min；

(3)加入的物质不仅要具有氧化性还引入新的杂质，反应后可以生成硫酸根离子或水，氯水、高锰酸钾和硝酸虽然能氧化二价铁离子生成三价铁离子，能引进新的杂质离子，双氧水氧化亚铁离子同时生成水，水不是杂质，故选B；

（4）A．CH3COOH溶液加水稀释过程中，由于溶液体积增大，而醋酸的电离程度较小，则稀释后溶液中c（H+）减小，故A正确；B．稀释过程中氢离子的物质的量增大、醋酸的物质的量减小，由于在同一溶液中，溶液体积相同，则c（H+）/ c（CH3COOH）的比值增大，故B错误；C．溶液中c（H+）•c（OH-）之积为水的离子积，稀释后溶液温度不变，则水的离子积不变，故C错误；D．稀释过程中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，则c（OH－）/ c（H+）的比值增大，故D错误；故选A；

（5）可逆反应A（g）+2B（g）⇌4C（g）△H＞0达到平衡时，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（c）=4mol/L，若A完全转化为C，消耗B为04mol/L，则B最小值为3mol/L，若C完全转化为反应物，生成2molB，则B的最大值为9mol/L，因反应为可逆反应，均不能完全转化，则B的浓度范围为3mol/L＜c（B）＜9mol/L。

点睛：明确影响电离平衡的因素为解答（4）的关键，醋酸为弱酸，稀释过程中醋酸的电离程度增大，溶液中氢离子、醋酸根离子的物质的量增大，醋酸的物质的量减小，由于溶液体积变化程度更大，则溶液中氢离子、醋酸根离子、醋酸的浓度减小；由于水的离子积不变，则溶液中氢氧根离子浓度增大，据此进行解答。