Question

已知，中學化學常見的一些物質有如下圖轉化關系（轉化關系中的某些產物已略去）．其中，物質A、D、G是單質，D的單質在黃綠色氣體中燃燒生成的產物溶于水得到E，黑色物質C有磁性是某金屬礦物的主要成份，F是混合物，H是極易溶于水的堿性氣體．
回答下列問題：
（1）反應①的化學方程式是

 

．
（3）制備1的膠體的具體方法是

 

；
用化學方程式表示該方法的原理

 

．
（3）用反應②中某種氣體的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態(tài)

 

．
（4）在一定溫度和有催化劑存在的條件下，將1.0mol G和2.5molD放入500mL密閉容器中，經過20min達到平衡，平衡后H的濃度為2.0mol/L，則用G表示20min內的平均反應速率為

 

，該溫度下此反應的平衡常數K=

 

．如果保持溫度和體積不變，再向容器中同時充入1.5molG和1.0molH，平衡

 

（選填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”）．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：黑色物質C有磁性是某金屬礦物的主要成份，則C為Fe₃O₄，H是極易溶于水的堿性氣體，則H為NH₃．由反應②可知D、G分別為H₂、N₂中的一種，結合反應①可知，應為Fe與水反應，故A為Fe、B為H₂O、D為H₂、G為N₂，D的單質在黃綠色氣體中燃燒生成的產物溶于水得到E，則E為鹽酸；Fe₃O₄與鹽酸反應生成混合物F為FeCl₂、FeCl₃的混溶液，與氨氣、氧氣反應生成I為Fe（OH）₃，據此解答．

解答： 解：黑色物質C有磁性是某金屬礦物的主要成份，則C為Fe₃O₄，H是極易溶于水的堿性氣體，則H為NH₃．由反應②可知D、G分別為H₂、N₂中的一種，結合反應①可知，應為Fe與水反應，故A為Fe、B為H₂O、D為H₂、G為N₂，D的單質在黃綠色氣體中燃燒生成的產物溶于水得到E，則E為鹽酸；Fe₃O₄與鹽酸反應生成混合物F為FeCl₂、FeCl₃的混溶液，與氨氣、氧氣反應生成I為Fe（OH）₃，則：
（1）反應①是Fe與水蒸氣反應生成四氧化三鐵與氫氣，反應方程式為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；
（3）將飽和FeCl₃溶液逐滴滴入沸水中，繼續(xù)加熱至液體變?yōu)榧t褐色為止，可得氫氧化鐵膠體，反應的化學方程式為：FeCl₃+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3HCl，
故答案為：將飽和FeCl₃溶液逐滴滴入沸水中，繼續(xù)加熱至液體變?yōu)榧t褐色為止；FeCl₃+3H₂O 

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3HCl；
（3）合成氨反應中，氫氣（或氮氣）的生成速率與消耗速率相等時，反應到達平衡狀態(tài)，
故答案為：氫氣（或氮氣）的生成速率與消耗速率相等；
（4）在一定溫度和有催化劑存在的條件下，將1.0molN₂和2.5molH₂放入500mL密閉容器中，經過20min達到平衡，平衡后NH₃的濃度為2.0mol/L，則：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol/L）：2     5       0
變化（mol/L）：1     3       2
平衡（mol/L）：1     2       2
則用N₂表示20min內的平均反應速率=

1mol/L

20min

=0.05mol/（L．min），
該溫度下，平衡常數k=

22

1×23

=0.5，
如果保持溫度和體積不變，再向容器中同時充入1.5molN₂和1.0molNH₃，則此時N₂的濃度=1mol/L+

1.5mol

0.5L

=4mol/L，1.0molNH₃的濃度=2mol/L+

1mol

0.5L

=4mol/L，故濃度商Qc=

42

4×23

=0.5，濃度商等于平衡常數，故平衡不移動，
故答案為：0.05mol/（L．min）；0.5；不移動．

點評：本題考查無機物推斷，C與H的性質是推斷的突破口，再結合題目信息與轉化關系推斷，難度不大，注意（4）中根據濃度商與平衡常數關系判斷平衡移動．