Question

【題目】I.閱讀下面短文。

原子核究竟是什么形狀的呢?你也許會說，原子核應(yīng)該是球形的吧。沒錯，對于大多數(shù)的原子而言，它們的原子核都是球形(如圖1)或者比較接近球形的橢球形，就像橄欖球一樣(如圖2)。但是，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)極少數(shù)的原子核中的質(zhì)子和中子會聚集成罕見的梨形(如圖3)。

要想驗證原子核是否為梨形，最直接的方法就是尋找不同核狀態(tài)間的八極形變(octupole transition)，這是梨形結(jié)構(gòu)原子核特有的現(xiàn)象。利用這一手段，研究人員先后確認(rèn)了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均為梨形，但一直沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)小于200的梨形原子核。

近日，來自美國、英國和法國的一組科研團(tuán)隊制備了144Ba原子束，使其與鉛箔發(fā)生碰撞并進(jìn)入激發(fā)態(tài)。通過分析原子核產(chǎn)生的伽馬射線光譜，研究人員發(fā)現(xiàn)幾次八極形變的強(qiáng)度是核結(jié)構(gòu)模型中預(yù)測數(shù)值的兩倍多。由此，確認(rèn)了144Ba的原子核也是梨形。

請回答下列問題:

(1)224Ra原子核的形狀是_____________，224Ra和226Ra互稱為____________。

(2)科學(xué)家確認(rèn)144Ba的原子核是梨形，其根據(jù)是_____________(填字母)。

a.直接觀察了144Ba原子核的形狀 b.由核結(jié)構(gòu)模型做出的理論計算 c.發(fā)現(xiàn)了八極形變現(xiàn)象

II.氧元素和硫元索組成的兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示，其中●表示硫原子，O表示氧原子。

請回答下列問題:

(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

(4)反應(yīng)過程中，O2的濃度在5min內(nèi)由5mol/L變成了1mol/L，用O2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是____________ mol·L-1·min-1。

(5)在等溫等容條件下，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是___________(填字母)。

a.同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 b.混合氣體的密度不變

c.混合氣體中c(O2)不再改變 d.c(SO2)=c(O2)

Answer 1

【答案】 梨形 同位素 c 2SO2+O22SO3 0.8 a c

【解析】分析：（1）根據(jù)題目信息，研究人員先后確認(rèn)了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均為梨形的；根據(jù)質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的原子互為同位素來分析；

（2）根據(jù)題目信息分析144Ba的原子核形狀；

（3）根據(jù)圖示可確定反應(yīng)前后原子的變化，據(jù)此確定發(fā)生反應(yīng)的方程式；

（4）化學(xué)反應(yīng)速率=△c÷△t；

（5）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變。

詳解：（1）224Ra原子核的形狀是梨形，224Ra和226Ra的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，因此二者互稱為同位素；

（2）通過分析原子核產(chǎn)生的伽馬射線光譜，研究人員發(fā)現(xiàn)幾次八極形變的強(qiáng)度是核結(jié)構(gòu)模型中預(yù)測數(shù)值的兩倍多。由此，確認(rèn)了144Ba的原子核也是梨形的，答案選c；

（3）根據(jù)圖知，反應(yīng)物是二氧化硫和氧氣，該反應(yīng)中參加反應(yīng)的二氧化硫分子個數(shù)是2、參加反應(yīng)的氧氣分子個數(shù)是1、生成2個三氧化硫分子，且反應(yīng)中還有剩余的二氧化硫和氧氣，所以為可逆反應(yīng)，據(jù)此確定方程式為2SO2+O22SO3；

（4）氧氣反應(yīng)速率=△c÷△t=＝0.8mol/（L·min）；

（5）a．同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；

b.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b錯誤；

c．混合氣體中c（O2）不再改變時正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；

d．c（SO2）=c（O2）時該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，d錯誤；答案選ac。