Question

物質A～G有如圖所示轉化關系（部分反應物、生成物沒有列出）．其中A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到化合物B和單質C．單質C可與E的濃溶液發(fā)生反應，G為藍色沉淀．請回答下列問題：
（1）寫出下列物質的化學式：B

 

、E

 

、G

 

（2）反應②的化學方程式是

 

．
（3）將0.24mol B和0.11mol O₂放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應①，在一定溫度下，反應達到平衡．得到0.12mol D，則反應的平衡常數K=

 

．若溫度不變，再加入0.50mol O₂后重新達到平衡，則B的平衡濃度

 

（填“增大”、“不變”或“減小”），氧氣的轉化率

 

（填“升高”、“不變”或“降低”），D的體積分數

 

 （填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：G為藍色沉淀，則G為Cu（OH）₂，因此此題可以用逆向推斷的方法做，F+NaOH→G，則F為可溶性銅鹽；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因為B→D的轉化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到化合物B和單質C，A應為Cu₂S，反應②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應，反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

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

解答： 解：G為藍色沉淀，則G為Cu（OH）₂，因此此題可以用逆向推斷的方法做，F+NaOH→G，則F為可溶性銅鹽；從B→D→E，可推斷為NO→NO₂→HNO₃或SO₂→SO₃ →H₂SO₄等．因為B→D的轉化需用催化劑，可判定B為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，A為某金屬礦的主要成分，經過一系列反應可得到化合物B和單質C，A應為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②為濃硫酸和銅在加熱條件下的反應，反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂+2H₂O；
（3）依據化學方程式：
              2SO₂+O₂ 

V2O5

△

 2SO₃
起始（mol/L）0.24  0.11     0
轉化（mol/L）0.12  0.06     0.12
平衡1（mol/L）0.12 0.05     0.12
可以求得：K=

0.122

0.122×0.05

=20（mol^-1?L），
恒溫、恒容條件下，加入0.50 mol O₂后，根據勒夏特列原理，平衡右移，SO₂的物質的量減少，濃度減小，體積分數減小，O₂本身的轉化率降低．設此時轉化xmol/L的 O₂，
               2SO₂+O₂

V2O5

△

2SO₃
起始（mol/L） 0.12   0.05+0.50  0.12
轉化（mol/L）    2x    x          2x
平衡2（mol/L）0.12-2x  0.55-x 0.12+2x
第一次平衡時SO₃的體積分數為：

0.12

0.12+0.05+0.12

=0.414，
只要注意到可逆反應中任意物質的濃度不可能為零的特點，得關系式

0.12-2x＞0 0.55-x＞0

，解得x＜0.055 mol/L，所以第二次平衡時SO₃的體積分數最大為：

0.12+2x

(0.12-2x)+(0.55-x)+(0.12+2x)

=

0.23

0.615

=0.374，顯然，SO₃體積分數減小了．
故答案為：20 mol^-1?L；減�。唤档�；減�。�

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