题目内容

14.设NA为阿伏彻德罗常数的值.下列说法错误的是(  )
A.0.5mo1H20含有的原子数目为1.5NA
B.3.6g石墨和C60的混合物中,含有的碳原子数为0.3NA
C.含有4.6g钠元素的过氧化钠和氯化钠的混合物中.所含离子总数为0.3NA
D.0.5NA个氯分子的物质的量是0.5mol

分析 A、水为三原子分子;
B、石墨和C60均由碳原子构成;
C、钠离子的物质的量n=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol,而无论在氧化钠还是在过氧化钠中,均为2mol钠离子~1mol阴离子,据此分析;
D、根据物质的量n=$\frac{N}{{N}_{A}}$来计算.

解答 解:A、水为三原子分子,故0.5mol水中含1.5mol原子即1.5NA个,故A正确;
B、石墨和C60均由碳原子构成,故3.6g混合物中含有的碳原子的物质的量n=$\frac{3.6g}{12g/mol}$=0.3mol,个数为0.3NA个,故B正确;
C、钠离子的物质的量n=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol,而在过氧化钠中,2mol钠离子~1mol阴离子,但在氯化钠后,1mol钠离子~1mol阴离子,故当含有0.2mol钠离子时,含有的阴离子介于0.1mol~0.2mol之间,故离子总数介于0.3NA~0.4NA之间,故C错误;
D、物质的量n=$\frac{N}{{N}_{A}}$=$\frac{0.5{N}_{A}}{{N}_{A}}$=0.5mol,故D正确.
故选C.

点评 本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.

练习册系列答案
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9.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g);
(1)判断反应达到平衡状态的依据是cd(填序号).
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等      b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的平均相对分子质量不变         d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{{c}^{2}({H}_{2}).c(CO)}$,△H<0(填“>”、“<”或“=”).
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是df(填序号).
a.升温  b.加入催化剂  c.增加CO的浓度  d.加入H2加压  e.加入惰性气体加压  f.分离出甲醇
③300℃时,将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是CD(填字母).
A.c(H2)减少                    B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加           D.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
④某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%,此时的温度为250℃.以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=0.08mol/(L•min).
(3)如图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A<C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A=C,由状态B到状态A,可采用升温的方法(填“升温”或“降温”);
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ•mol-1
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1
3.葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质.葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O72(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2
相关物质的溶解性见表:
物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙
水中的溶解性可溶于冷水、易溶于热水可溶易溶易溶
乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶
实验流程如下:
C6H12O6溶液$→_{①}^{滴加3%溴水/55℃}$$→_{②}^{过量CaCO_{3}/70℃}$$→_{③}^{趁热过滤}$$→_{④}^{乙醇}$ 悬浊液$→_{⑤}^{抽滤}$$→_{⑥}^{洗涤}$$→_{⑦}^{干燥}$ Ca(C6H11O72
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,如图装置最适合的是:B.

制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是C.
A.新制Cu(OH)2悬浊液   B.酸性KMnO4溶液  C.O2/葡萄糖氧化酶  D.[Ag(NH32]OH溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是提高葡萄糖酸的转化率,便于后续分离;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应生成葡萄糖酸钙沉淀.
(3)第③步需趁热过滤,其原因是葡萄糖酸钙冷却后结晶析出,如不趁热过滤会损失产品.
(4)第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出.
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是D.
A.冷水        B.热水        C.乙醇      D.乙醇-水混合溶液.
10.正丁醚(C4H9OC4H9)是惰性溶剂,常用作有机合成反应溶剂.某实验小组利用如图装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁醚.发生的反应为:2CH3CH2CH2CH2OH$→_{135℃}^{浓硫酸}$ C4H9OC4H9+H2O
实验步骤:在一定容积的三劲烧瓶中,加入10.9g(相当13.5mL)正丁醇、2.5mL浓硫酸和几粒沸石,摇匀后,一口装上温度计,温度计插入液面以下,另一口装上分水器,分水器的上端接仪器A.先在分水器内放置1.7mL水,另一口用塞子塞紧.然后将三劲烧瓶放在石棉网上小火加热至微沸,进行反应.反应中产生的水经A后,收集在分水器的下层,上层有机层相积至分水器支管时,即可返回三劲烧瓶.大约经1.5h后,三劲烧瓶中反应液温度可达134-136℃,当分水器全部被水充满时停止反应,将反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中,经过分离、洗涤后再分离提纯可得正丁醚3.4g.反应物和产物的相关数据列表如下:
药品名称性态密度(g/mL)熔点(℃)沸点(℃)水中溶解性
正丁醇液体0.810-89.8118.0微溶
正丁醚液体0.7689-95.3142不溶于水
备注正丁醇易溶于饱和氯化钙溶液中,而正丁醚微溶
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是冷凝管.
(2)合成粗产品时,液体试剂加入顺序是先加入正丁醇,再加入浓硫酸.
(3)反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中,分液漏斗使用前需要检漏并洗净,分液时有机层在分液漏斗的上(填“上”或“下”)层.
(4)本实验中溶液产生的有机副产物是1-丁烯,其与溴水反应的化学反应方程式为:CH2=CHCH2CH3+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3
(5)有机层粗产物依次用12mL水、8mL5%氢氧化钠溶液、8mL水和8mL饱和氯化钙溶液洗涤.用氢氧化钠溶液洗涤的目的是除去产品中的硫酸;洗涤完成后,通过以下操作分离提纯产物,正确的操作顺序是cba(填字母).
a.蒸馏b.过滤c.加入无色CaCl2
(6)本实验所得到的正丁醚产率为35.34%(保留小数点后两位).
7.丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料.目前已开发出丁烷脱氢制丁烯,Pt-Sn分子筛脱氢催化剂(催化剂L-78)是该过程常用的催化剂.
其反应原理为(反应Ⅰ):C4H10(g)?C4H8(g)(丁烯)+H2(g)△H1
副反应为(反应Ⅱ):C4H10(g)?C4H6(g)(丁二烯)+2H2(g)△H2
已知C4H10(g)、C4H8(g)、H2(g)的标准燃烧热(△H)为akJ•mol-1、bkJ•mol-1、ckJ•mol-1,a<b<c<0,且a>b+c.
(1)△H1=(a-b-c)kJ•mol-1:反应Ⅰ能自发进行的条件是高温.(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应Ⅱ的KP=$\frac{{p}^{2}({H}_{2})•p({C}_{4}{H}_{6})}{p({C}_{4}{H}_{10})}$.已知△H1<△H2,则随着温度升高,反应C4H8(g)(丁烯)?C4H6(g)(丁二烯)+H2(g)的平衡常数增大(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)在某恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,则下列不能判断两反应已同时达到平衡的是A
A.密闭容器中混合气体的密度不变
B.容器中$\frac{n({H}_{2})}{n({C}_{4}{H}_{10})}$不再变化
C.容器中丁二烯的浓度不再变化
D.容器中C4H8(g)体积分数不变
(4)中国石油兰州化工研究中心考察了反应温度、原料体积空速(适宜温度下)、氢烃体积比(适宜温度和体积空速下)对催化剂L-78反应的性能影响,获得图1和表1,2.

①该反应适宜的条件为:2.8-3.0/h-1,(原料体积空速)、3.0-3.6(氢烃体积比)和520-560℃(温度)
②试分析原来体积空速(流速)越大,丁烷转化率越低的原因原料体积空速(流速)越大,与催化剂表面接触的时间越短,参加反应的丁烷越少,同时相同时间内投入的原料增加,转化率越低;
③试分析氢烃体积比越大丁二烯收率越低的原因氢烃体积比越大,使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,故丁二烯收率越低
④在某压强下,将丁烷置于密闭容器中,在t时刻,测得容器中丁烷气体的转化率,然后分别在不同压强下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得丁烷气体的转化率.有关上述过程中丁烷转化率随压强变化趋势图不可能的是④.

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