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    20．将一定量的SO2和含1molO2的空气（不考虑其他酸性气体）充入2L的恒容密闭容器中，某温度时，在催化剂作用下发生反应：2SO2（g）+O2 （g） $?_{△}^{催化剂}$2SO3 （g）△H＜0．反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体减少了1.8mol．再将剩余气体通过某溶液吸收O2，气体又减少了0.2mol．请回答下列问题：
    （1）判断该反应达到平衡状态的标志是bc（填字母）．
    a．容器中混合气体的密度保持不变    b．SO2体积分数保持不变
    c．容器中气体的压强不变            d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
    （2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是bd（填字母）．
    a．向容器中再充人N2    b．向容器中再充入O2
    c．改变反应的催化剂    d．降低温度
    （3）升高温度，上述反应的平衡常数K减小（填“增大”“减小”或“不变”，下同），化学反应速率增大．
    （4）该温度下，反应2SO2 （g）+O2 （g）?2SO3（g）的平衡常数K=640．

    分析 （1）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
    （2）该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，欲提高SO2的转化率，则改变条件使平衡向正反应方向移动；
    （3）k=$\frac{{C}^{2}（S{O}_{3}）}{{C}^{2}（S{O}_{2}）C（{O}_{2}）}$，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故K减小；升高温度，化学反应速率加快；
    （4）据k=$\frac{{C}^{2}（S{O}_{3}）}{{C}^{2}（S{O}_{2}）C（{O}_{2}）}$进行计算．

    解答 解：（1）a．根据质量守恒定律，而且反应前后容器体积不变，故混合气体的密度保持不变，不能说明到达平衡状态，故a错误；
    b．可逆反应达到平衡状态时，SO2体积分数保持不变，即SO2的浓度保持不变，说明到达平衡状态，故b正确；
    c．随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容下，容器内气体压强减小，当容器中气体的压强不变，说明到达平衡状态，故c正确；
    d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率，反应始终二者都按1：1进行，不能说明到达平衡状态，故d错误；
    故答案为：bc；
    （2）a．向装置中再充入N2，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，所以不能提高转化率，故a错误；
    b．向装置中再充入O2，氧气浓度增大，平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，故b正确；
    c．改变反应的催化剂只改变反应速率，不改变平衡，所以不能提高二氧化硫的转化率，故c错误；
    d．升高温度，平衡向逆反应方向移动，增加了二氧化硫的转化率，故d正确；
    故答案为：bd；
    （3）k=$\frac{{C}^{2}（S{O}_{3}）}{{C}^{2}（S{O}_{2}）C（{O}_{2}）}$，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故K减小；升高温度，化学反应速率加快；
    故答案为：减小；增大；
    （4）收O2，气体又减少了0.2mol，故平衡时氧气的浓度为$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，故氧气变化了 0.4mol/L，则二氧化硫，三氧化硫浓度变化为 0.8mol/L 
    和0.8mol/L，故平衡时SO3浓度为 0.8mol/L，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体减少了1.8mol，即0.9mol/L，故平衡时SO2浓度为 0.1mol/L，
                     2SO2 （g）+O2 （g）?2SO3（g）
    开始（c） 0.9             0.5          0
    变化           0.8               0.4           0.8
    平衡          0.1                  0.1            0.8，k=$\frac{{C}^{2}（S{O}_{3}）}{{C}^{2}（S{O}_{2}）C（{O}_{2}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0．{1}^{2}×0.1}$=640，
    故答案为：640．

    点评 本题考查平衡状态的判断、影响化学平衡的因素等知识点，对于反应前后气体的计量数之和不相等的可逆反应来说，可从浓度、温度、压强、体积分数等角度判断是否达到平衡状态．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    10．某实验小组配制0.10mol/LNaOH溶液并进行有关性质实验，回答下列问题．
    （1）若实验中大约要使用475mLNaOH溶液，至少需要称量NaOH固体2.0g．
    （2）从如图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）abe．
    名称托盘天平
    （带砝码）    		小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒
    仪器      
    序号abcdef
    （3）下列情况会使所配溶液浓度偏低的是（填序号）①③⑤⑦
    ①称量读数时，左盘高，右盘低          
    ②所用的砝码生锈
    ③溶液转移到容量瓶后，未进行洗涤操作  
    ④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
    ⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线
    ⑥在烧杯中溶解NaOH后，立即将所得溶液注入容量瓶中
    ⑦定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度实验室欲配制
    ⑧用量筒量取一定量浓硫酸配制稀硫酸，转移到烧杯后，用少量水洗涤量筒．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．有机物T由C、H、O组成，且碳、氢、氧三种元素的质量比为18：3：16，T的相对分子质量小于80．T分子中不可能（　　）
    A．含有2个羧基B．含有1个甲基
    C．含有2个羟基D．同时含有1个羟基和1个醛基

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半径最小，X与R的最外层电子数相等；Z的内层电子数是最外层电子数的一半，U的最高化合价和最低化合物的代数和为6；R和Q可形原子数之比为1：1和2：1的两种化合物；R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应．
    请回答下列问题：
    （1）T元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族；由上述元素中的四种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为碳酸氢钠、醋酸钠、四羟基合铝酸钠等（写出其中一种物质的名称）．
    （2）X、Z、Q三种元素的原子半径由小到大顺序为H＜O＜C（填元素符号）．
    （3）T、U两元素最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
    （4）下列可以判断R和T金属性强弱的是cd（填序号）．
    a．单质的熔点R比T低
    b．单质与酸反应时，失电子数R比T少
    c．单质与水反应R比T剧烈
    d．最高价氧化物的水化物的碱性R比T强
    （5）某同学用Q、R两元素的单质反应生成固体物质R2Q2，R2Q2属于离子化合物，且能与化合物X2Q反应生成Q的单质．R2Q2的电子式为；R2Q2与X2Q反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．设NA为阿伏伽德罗常数的值．下列有关叙述正确的是（　　）
    A．硝酸与铜反应得到NO2、N2O4共23g，则铜失去的电子数为0.5NA
    B．10g 46%的乙醇水溶液中所含氢原子数目为0.6NA
    C．标准状况下8.96L的平均相对分子质量为3.5的H2与D2含有中子数0.3NA
    D．1molCu与足量的S完全反应，转移电子数为2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：

    已知：①Na2SiO3+2CO2（过量）+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3，NaAlO2也有此类似的反应．
    ②做Y的焰色反应实验，火焰为黄色．
    回答下列问题：
    （1）X的化学式为NaOH；写出Al2O3的一种用途可用于冶炼金属铝或用作耐火材料．
    （2）反应 I的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
    （3）如果忽略过量的X，则反应 II中生成Al（OH）3的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
    （4）已知在高温下Al能与磁性氧化铁发生置换反应，该反应化学方程式为9Al+3Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al2O3
    （5）向溶液乙中通入过量的CO2后需要过滤、洗涤，方可得到不含杂质（水分除外）的Al（OH）3．洗涤沉淀的方法是将沉淀置于过滤器中（或向漏斗中），加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复2～3次；过滤时必须用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．常温下，用0.02mol•L-1MOH溶液滴定100mL0.01mol•L-1HA溶液，如图为加入MOH溶液的体积与混合溶液的pH变化情况（溶液体积变化勿略不计）．回答下列问题：
    （1）由图中信息可知HA为强酸（填“强”或“弱”），滴定所用的最适宜指示剂为甲基橙，滴定时眼睛注视锥形瓶内颜色变化．
    （2）常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a，则a＜7（填“大于”、“小于”或“等于”）此时，溶液中水电离出的c（OH-）=10-amol/L．
    （3）请写出K点所对应的溶液中离子浓度的由大到小的关系：c（M+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）．
    （4）K点所对应的溶液中，c（M+）+c（MOH）等于2c（A-）；（填“大于”“小于”“等于”）
    （5）室温下MOH溶液加水稀释过程中，下列数值变小的是③（填序号）
    ①c（H+）    ②$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$   ③c（OH-）   ④$\frac{C（O{H}^{-}）}{C（{M}^{+}）}$．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．X、Y、M、N是四种短周期主族元素，原子序数依次增大．X与M同主族，M原子的最外层电子数是内层电子数的一半，四种元素原子最外层电子数之和为19，N的单质是一种有色气体，可用于自来水的消毒．下列说法正确的是（　　）
    A．原子半径：r（N）＞r（M）＞r（Y）＞r（X）
    B．X与Y形成的化合物溶于水，溶液显碱性
    C．简单气态氢化物的热稳定性：M＞N＞X
    D．单质的熔点：Y＞N＞M＞X

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下：

    已知：Ksp[Zn（OH）2]=1.2×10-17；Zn（OH）2既能溶于强酸，又能溶于强碱．还能溶于氨水，生成[Zn（NH3）4]2+．
    （1）溶液A中加稀H2SO4生成Zn（OH）2的离子方程式为ZnO22-+2H+=Zn（OH）2↓．
    （2）常温下，Zn（OH）2饱和溶液中c（Zn2+）=3×10-6mol/L，若溶液A中加入稀H2SO4过量，会溶解产生的Zn（OH）2，Zn（OH）2开始溶解的pH为8.3，为防止Zn（OH）2溶解，可将稀H2SO4改为CO2．（lg2=0.3）
    （3）“部分氧化”阶段，NaClO3被还原为Cl-，还原剂与氧化剂反应的物质的量之比是6：1．
    （4）①由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中通入N2的原因是防止Fe2+[或Fe（OH）2]被空气（或氧气）氧化．
    ②Fe3O4胶体粒子的直径的范围是1～100nm．
    ③确定滤液B中含有Fe2+的试剂是K3[Fe（CN）6]溶液或酸性高锰酸钾溶液．
    （5）试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因可溶性锌盐与氨水反应产生的氢氧化锌要溶于过量的氨水中，生成[Zn（NH3）4]2+，氨水的量不易控制．

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