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，原子核應該是球形的吧。沒錯，對于大多數的原子而言，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，科學家也發現極少數的原子核中的質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間的八極形變(octupole transition)，這是梨形結構原子核特有的現象。利用這一手段，研究人員先后確認了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均為梨形，但一直沒有發現質量數小于200的梨形原子核。

近日，來自美國、英國和法國的一組科研團隊制備了144Ba原子束，使其與鉛箔發生碰撞并進入激發態。通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度是核結構模型中預測數值的兩倍多。由此，確認了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)科學家確認144Ba的原子核是梨形，其根據是_____________(填字母)。

a.直接觀察了144Ba原子核的形狀 b.由核結構模型做出的理論計算 c.發現了八極形變現象

II.氧元素和硫元索組成的兩種物質發生化學反應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)該反應的化學方程式是__________________________________。

(4)反應過程中，O2的濃度在5min內由5mol/L變成了1mol/L，用O2表示的化學反應速率是____________ mol·L-1·min-1。

(5)在等溫等容條件下，該反應達到化學平衡狀態的依據是___________(填字母)。

a.同一物質的正反應速率等于逆反應速率 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）根據題目信息，研究人員先后確認了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均為梨形的；根據質子數相同，而中子數不同的原子互為同位素來分析；

（2）根據題目信息分析144Ba的原子核形狀；

（3）根據圖示可確定反應前后原子的變化，據此確定發生反應的方程式；

（4）化學反應速率=△c÷△t；

（5）可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、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的質子數相同，中子數不同，因此二者互稱為同位素；

（2）通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度是核結構模型中預測數值的兩倍多。由此，確認了144Ba的原子核也是梨形的，答案選c；

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

（4）氧氣反應速率=△c÷△t=＝0.8mol/（L·min）；

（5）a．同一物質的正反應速率等于逆反應速率時反應達到平衡狀態，a正確；

b.密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質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達到平衡狀態，b錯誤；

c．混合氣體中c（O2）不再改變時正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，c正確；

d．c（SO2）=c（O2）時該反應不一定達到平衡狀態，與反應物濃度及轉化率有關，所以不能據此判斷平衡狀態，d錯誤；答案選ac。