题目内容
【题目】在一容积为2 L的恒容密闭容器中加入0.2 mol CO和0.4 mol H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 实验测得300℃和500℃下,甲醇的物质的量随时间的变化如下表所示,下列说法正确的是
10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min | |
300℃ | 0.080 | 0.120 | 0.150 | 0.168 | 0.180 | 0.180 |
500℃ | 0.120 | 0.150 | 0.156 | 0.160 | 0.160 | 0.160 |
A. 该反应的焓变ΔH > 0,升高温度K增大
B. 300℃时,0-20 min H2的平均反应速率 v (H2)= 0.003mol/(L·min)
C. 采取加压、增大H2浓度、加入催化剂的措施都能提高CO的转化率
D. 500℃下,向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,依据现有数据可计算反应达平衡后甲醇的浓度
【答案】D
【解析】
试题A.由表中数据可知,温度越高平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,该反应的焓变△H<0,升高温度平衡常数减小,故A错误;B.由表中数据可知,300℃时,0~20min内CH3OH的物质的量变化量为0.12mol,故v(CH3OH)==0.003mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CH3OH)=0.006mol/(Lmin),故B错误;C.加入催化剂,加快反应速率,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;D.由表中数据可知,500℃时40min到达平衡,平衡时甲醇的物质的量为0.16mol,甲醇平衡浓度为=0.08mol/L,根据三段式计算平衡时各组分的浓度,计算该温度下平衡常数.向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,令平衡时甲醇的浓度为cmol/L,表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数计算c的值,故D正确;故选D。
【题目】由下列实验现象一定能得出相应结论的是
选项 | A | B | C | D |
装置图 | ||||
现象 | 右边试管产生气泡较快 | 左边棉球变棕黄色,右边棉球变蓝色 | 试管中先出现淡黄色固体,后出现黄色固体 | 试管中液体变浑浊 |
结论 | 催化活性:Fe3+>Cu2+ | 氧化性:Br2>I2 | Ksp:AgCl>AgBr>AgI | 非金属性:C>Si |
A. AB. BC. CD. D
【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室可利用乙酸与异戊醇在浓硫酸催化下加热反应制备乙酸异戊酯。实验装置示意图和有关数据如下,本实验采用环己烷作为溶剂。
++H2O
物质 | 摩尔质量(g/mol) | 密度(g/mL) | 沸点(℃) | 水中的溶解性 |
异戊醇 | 88 | 0.81 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.05 | 118 | 可溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.80 | 142 | 难溶 |
环己烷 | 84 | 0.78 | 81 | 难溶 |
实验步骤:
①在A中加入 4.4 g 的异戊醇、6.0 g 的冰醋酸、1.0 mL 浓硫酸、25 mL 环己烷和搅拌磁子。在仪器A上方放置仪器B,保证磨口严密,并将整个装置固定。
②打开磁力搅拌并缓慢加热A,直到溶剂开始回流。保持此温度加热,维持体系回流 50 分钟。
③反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,用25mL水洗一次,再用5%碳酸氢钠溶液洗至中性。
④最后再用水洗涤有机层一次,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻。
⑤过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集合适馏分,得乙酸异戊酯 3.51 g。
(1)仪器B 的名称为_____________。
(2)步骤②中,在“打开磁力搅拌并缓慢加热A”前,遗漏了一个重要操作。此疏漏可造成整个实验失败并引起火灾风险。此遗漏的操作为 _______________________。
(4)步骤⑤中通过蒸馏获得最终产品时,实验者应在_________℃ 左右收集产品。通过计算,本实验的产率是_____________。
(5)在真实的合成实验中,往往会在装置 A 与装置 B 之间添加一个分水器(如图)。其基本工作原理是:溶剂环己烷和反应中生成的水形成二元共沸物,沸腾时二者共同蒸出,经冷凝后落入分水器中。此时分水器中液体也会分层,被带出的水分处于_________层(选填上或下)。由上述工作原理可知,分水器在此实验中最大的作用是________。分水器的另一重要用途是观察和控制反应进度。假设本实验产率达到 100%,且反应生成的水被全部蒸出并完全冷凝,则分水器中可分离得到的水的体积为_____mL。(水的密度取1.00 g/mL,不考虑浓硫酸中的水分)