题目内容
【题目】(1)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:(填“加快”、“不变”或“减慢”)。
①保持体积不变充入Ne,其反应速率___。
②保持压强不变充入Ne,其反应速率____。
(2)在一定条件下发生反应:6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中v(正)与v(逆)相等的点为__(选填字母)。
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,发生反应2NO2(g)N2O4(g),n(NO2)随时间变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO2)/mol | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
①用NO2表示0~2s内该反应的平均速率为___。
②在第5s时,NO2的转化率为__。
【答案】不变 减慢 cd 0.0075mol·L-1·s-1 87.5%
【解析】
(1)①保持体积不变充入Ne,各反应物和生成物的浓度不变,故反应速率不变;
②保持压强不变充入Ne,容器体积变大,各物质浓度减小,反应速率减慢;
(2)反应达到平衡时正逆反应速率相等,据图可知t2时刻后N2和NO的物质的量不再改变,说明反应到达平衡,所以c、d两个点v(正)与v(逆)相等;
(3)①2s内△n(NO2)=0.04mol-0.01mol=0.03mol,容器体积为2L,所以反应速率为=0.0075mol·L-1·s-1;
②第5s时,△n(NO2)=0.04mol-0.005mol=0.035mol,转化率为=87.5%。
【题目】丙烯酸甲酯(CH2=CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的反应为:CH2=CHCOOH+CH3OH CH2=CHCOOCH3+H2O,步骤如下:
步骤1:在100mL圆底烧瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少许碎瓷片、10mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌。
步骤2:如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液,用锥形瓶盛接通过分水器分离出的水。当不再有水生成,停止加热。
步骤3:反应液冷却后,依次用5%Na2CO3溶液、饱和食盐水、水洗涤。
分离出有机相。
步骤4;向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集70~90℃馏分。测得丙烯酸甲酯的质量为6.45g。
可能用到的信息:
密度 | 沸点 | 溶解性 | ||
丙烯酸 | 1.05 g·cm-3 | 141℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
甲醇 | 0.79 g·cm-3 | 65℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 易挥发,有毒 |
丙烯酸甲酯 | 0.95 g·cm-3 | 80.5℃ | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 易挥发 |
请回答下列问题:
(1)步骤1中,加入碎瓷片的目的是___。
(2)步骤2中,图中所示装置中仪器A的名称是___,其作用为___。
(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是___;分离有机相的操作名称为__,分离有机相时不需要用到下列玻璃仪器中的__ (填名称)。
(4)实验中可能生成的有机副产物结构简式为____ (填一种即可)。
(5)本实验中丙烯酸甲酯的产率为___%。实际产率低于理论值的原因有多种,下列所述原因中不可能的是___ (填字母)。
a.分水器收集的水里含丙烯酸甲酯 b.本实验条件下发生了副反应
c.产品在洗涤、蒸发过程中有损失 d.产品精制时收集部分低沸点物质
(6)本实验中需要采取的安全防护措施有____。