Question

物質(zhì)A～G有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、生成物沒有列出）．其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應(yīng)可得到化合物B和單質(zhì)C．單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，G為藍色沉淀．請回答下列問題：

（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B

 

、E

 

、G

 

（2）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是

 

．
（3）將0.23molB和0.11molO₂放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)①，在一定溫度下，反應(yīng)達到平衡．得到0.12molD，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．若溫度不變，再加入0.50molO₂后重新達到平衡，則B的平衡濃度

 

（填“增大”、“不變”或“減小”），氧氣的轉(zhuǎn)化率

 

（填“升高”、“不變”或“降低”），D的體積分數(shù)

 

 （填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點：無機物的推斷,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：推斷題,氧族元素

分析：“G為藍色沉淀”是本題的突破口，應(yīng)為Cu（OH）₂，因此此題可以用逆向推斷的方法做，不難看出，F(xiàn)為CuSO₄；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因為B→D的轉(zhuǎn)化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A應(yīng)為Cu₂S，反應(yīng)②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，從平衡移動的角度計算平衡時各物質(zhì)的濃度，進而計算化學(xué)平衡常數(shù)以及判斷各物質(zhì)的濃度的變化．

解答： 解：“G為藍色沉淀”是本題的突破口，應(yīng)為Cu（OH）₂，因此此題可以用逆向推斷的方法做，不難看出，F(xiàn)為CuSO₄；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因為B→D的轉(zhuǎn)化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A應(yīng)為Cu₂S，
（1）由以上分析可知B、E、G分別為SO₂、H₂SO₄、Cu（OH）₂，故答案為：SO₂；H₂SO₄；Cu（OH）₂；
（2）反應(yīng)②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O；
（3）依據(jù)化學(xué)方程式：
                   2SO₂+O₂  

催化劑 .

△

   2SO₃
c（mol/L）：起始  0.23      0.11          0
           轉(zhuǎn)化    0.12      0.06        0.12
  第一次 平衡     0.11      0.05         0.12
可以求得：K=

0.122

0.112×0.05

=23.8（mol^-1?L），
恒溫、恒容條件下，加入0.50 mol O₂后，根據(jù)勒夏特列原理，平衡右移，SO₂的物質(zhì)的量減少，體積分數(shù)減小，O₂本身的轉(zhuǎn)化率降低．設(shè)此時轉(zhuǎn)化xmol/L的 O₂，
                   2SO₂+O₂    

催化劑 .

△

2SO₃
（mol/L）：起始   0.11    0.05+0.50        0.12
          轉(zhuǎn)化    2x         x            2x
第二次平衡  0.11-2x      0.55-x          0.12+2x
第一次平衡時SO₃的體積分數(shù)為：

0.12

0.11+0.05+0.12

=0.429，
只要注意到可逆反應(yīng)中任意物質(zhì)的濃度不可能為零的特點，x的最大極限值為0.055 mol/L，所以第二次平衡時SO₃的體積分數(shù)最大為：

0.12+2x

0.11+0.55-x

=

0.23

0.605

=0.380，
顯然，體積分數(shù)減小了．
故答案為：23.8 mol^-1?L；減��；降低；減�。�

點評：本題考查較為綜合，題目難度較大，注意根據(jù)物質(zhì)的特殊顏色推斷物質(zhì)的可能性，用逆推的方法進行推斷，把握常見元素化合物的性質(zhì)．