Question

物質(zhì)A～G有如圖所示轉(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(lán)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0.24mol B和0.11mol O₂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(dá)到平衡．得到0.12mol D，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．若溫度不變，再加入0.50mol O₂后重新達(dá)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?jǐn)?shù)

 

 （填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：G為藍(lán)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(xiàn)+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?yàn)锽→D的轉(zhuǎn)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(jīng)過一系列反應(yīng)可得到化合物B和單質(zhì)C，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(dòng)的角度計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，進(jìn)而計(jì)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(lán)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(xiàn)+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?yàn)锽→D的轉(zhuǎn)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(jīng)過一系列反應(yīng)可得到化合物B和單質(zhì)C，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 

V2O5

△

 2SO₃
起始（mol/L）0.24  0.11     0
轉(zhuǎn)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(jù)勒夏特列原理，平衡右移，SO₂的物質(zhì)的量減少，濃度減小，體積分?jǐn)?shù)減小，O₂本身的轉(zhuǎn)化率降低．設(shè)此時(shí)轉(zhuǎn)化xmol/L的 O₂，
               2SO₂+O₂

V2O5

△

2SO₃
起始（mol/L） 0.12   0.05+0.50  0.12
轉(zhuǎn)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(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為：

0.12

0.12+0.05+0.12

=0.414，
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(diǎn)，得關(guān)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(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)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?jǐn)?shù)減小了．
故答案為：20 mol^-1?L；減小；降低；減�。�

點(diǎn)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(jìn)行推斷，把握常見元素化合物的性質(zhì)．