题目内容
【题目】合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g).图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线.图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是( )
A. 由图1可知2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H=﹣92kJmol﹣1
B. 图2中0~10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045molL﹣1min﹣1,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为d
C. 图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
D. 图3中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1>T2,K1>K2
【答案】B
【解析】A.由图1可知2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H=+92kJmol﹣1,A错误;B.由图可知,0~10 min内,氮气反应掉0.3mol,所以氢气反应掉0.9mol,则v(H2)=0.9mol÷(2L×10min)=0.045molL-1min-1;当缩小容器的体积,气体的压强增大,导致平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,氮气的物质的量减少,所以曲线d符合,B正确;C.相同温度下,氮气的物质的量不变时,氢气的浓度越大,平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大,所以图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c点,C错误;D.氮气和氢气反应生成氨气的反应是放热反应,其它条件相同时,当升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致氨气的含量减少,所以T2>T1;温度越高,氨气的含量越少,所以平衡常数越小,即K1>K2,D错误;答案选B。
【题目】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如下:
有关物质的物理性质见下表。
物质 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3,20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8)* | 0.96 | 能溶于水和醚 |
环己酮 | 155.6(95.0)* | 0.95 | 微溶于水,能溶于醚 |
水 | 100.0 | 1.0 |
*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。
实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10 mL环己醇的A中,在55 ~ 60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
(1)装置D的名称为____________________________。
(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为____________________________________________;
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是__________________________________________。
(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层
c.过滤
d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
e.加人无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水
①上述提纯步骤的正确顺序是________________________________________________;
②B中水层用乙醚萃取的目的是______________________________________________;
③上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________,操作d中,加入NaC1固体的作用是_____________________________。
(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6 mL,则环已酮的产率为____________。(计算结果精确到0.1%)