题目内容
【题目】在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随走始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02 mol·(L·min)-1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数小于0.5
【答案】AD
【解析】
A.由图Ⅰ可知,200℃时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol-0.2mol=0.2mol,容器体积为2L,故v(B)==0.02molL-1min-1,故A正确;
B.由图Ⅱ可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,图I可以知道,200℃时,A的物质的量变化量为0.4mol,B的物质的量变化量为0.2mol,在一定温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比=0.4mol:0.2mol=2,故B错误;
C.恒温恒容条件下,通入氦气参与反应的各物质的浓度不变,平衡不移动,故C错误;
D.由图Ⅰ可知,200℃时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,相同时间内物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,故x:y:z=0.4mol:0.2mol:0.2mol=2:1:1;平衡时A的体积分数为:=0.5;200℃时,向容器中充入2molA和1molB若达到等效平衡,则A的体积分数为0.5,而实际上相当于在等效平衡的基础上压强增大,该反应为气体减少的反应,平衡正向移动,A的体积分数减小,即新的平衡中A的体积分数小于0.5,故D正确;
故答案为AD。
【题目】在2L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ | 600 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.25 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K = 。
(2)该反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)。反应达平衡后,若再通入一定量CO2,则平衡常数K将________,CO2的转化率________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变 c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)若 600℃时,向容器中充入1mol CO、1mol H2O,反应达到平衡后,CO的转化率是 。
【题目】正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反应物和产物的相关数据如下:
相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
合成反应:
①将一定量的浓硫酸和正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有一定量水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用蒸馏水、NaOH溶液和蒸馏水洗涤,分液后再加入一定质量的无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得正丁醚。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为________。
(2)加热A前,需先从________(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤②中,若温度控制不当,最容易产生副产物的结构简式为________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并________,步骤③中粗产物应从分液漏斗的________(填“上”或“下”)口分离出。
(5)步骤④中加入NaOH溶液洗涤的目的为________。
(6)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集________(填选项字母)左右的馏分。
a.100℃ b.117℃ C.135℃ d.142℃
(7)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为________,下层液体的主要成分为________。