题目内容
【题目】某同学欲验证碳与浓硫酸反应产物的性质。现已将装置如图连接，请回答下列问题。
（1）烧瓶中发生反应的化学反应方程式是___________。
（2）实验中两次使用到品红溶液，其目的不同。A的使用目的是_____，通过洗气瓶C中无现象和___的现象，证明反应有_______（填化学式）生成。
（3）洗气瓶B中溶液颜色变浅，说明碳与浓硫酸反应的产物之一______（填名称）具有______的性质。
（4）实验完成后，取出洗气瓶A中的无色溶液于试管中，加热，可观察到__________。
【答案】C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O 检验反应中有SO2气体生成 澄清石灰水变浑浊 CO2 SO2 还原性 无色溶液又恢复红色
【解析】
浓硫酸的强氧化性，加热条件下能够将木炭氧化成生成CO2、SO2和水，将反应后的混合气体依次通过A装置，品红褪色，说明有SO2气体生成，通过B中酸性高锰酸钾溶液，利用SO2的还原性，除去SO2，再通过C中品红时，品红不褪色，说明SO2已经完全除去，再通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明有CO2气体生成。
(1)浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下，能把木炭氧化生成CO2、SO2和水，反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
(2)A中品红褪色，可检验反应中有SO2气体生成；经过B装置中酸性高锰酸钾溶液除去SO2后，可通过洗气瓶C中品红不褪色和D中澄清石灰水变浑浊，证明反应有CO2生成；
(3)洗气瓶B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明碳与浓硫酸反应的产物之一SO2具有还原性；
(4)因SO2与品红生成了不稳定的无色物质，则A中品红溶液褪色后，再加热，溶液又恢复红色。
名校课堂系列答案
【题目】乙酸乙酯广泛用于药物、燃料、香料等工业，在中学化学实验室里常用如图装置来制备乙酸乙酯。
部分夹持仪器已略去
已知：
密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度 | |
乙醇 | 0.79 | -114.5 | 78.4 | 与水互溶 |
乙酸 | 1.05 | 16.6 | 118.1 | 易溶于水、乙醇 |
乙酸乙酯 | 0.90 | -83.6 | 77.2 | 微溶于水，能溶于乙醇 |
Ⅰ制备粗品(图1)
在A中加入少量碎瓷片，将三种原料依次加入A中，用酒精灯缓慢加热，一段时间后在B中得到乙酸乙酯粗品。
（1）浓硫酸、乙醇、乙酸的加入顺序是___，A中发生反应的化学方程式是___。
（2）A中碎瓷片的作用是___，长导管除了导气外，还具有的作用是___。
（3）B中盛装的液体是___，收集到的乙酸乙酯在___层(填“上”或“下”)。
Ⅱ.制备精品(图2)
将B中的液体分液，对乙酸乙酯粗品进行一系列除杂操作后转移到C中，利用图2装置进一步操作即得到乙酸乙酯精品。
（4）C的名称是___。
（5）实验过程中，冷却水从___口进入(填字母)；收集产品时，控制的温度应在___左右。
【题目】二氧化氮可由NO和O2生成，已知在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g) ΔH，n(NO)、n(O2)随时间的变化如表：
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.200 | 0.100 | 0.080 | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
n(O2)/mol | 0.100 | 0.050 | 0.040 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
（1）已知：K800℃>K1000℃，则该反应的ΔH___0(填“大于”或“小于”)，用O2表示0～2 s内该反应的平均速率为___。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是___。
a．容器内气体颜色保持不变 b．2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器内压强保持不变 d．容器内气体密度保持不变
（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动，应采取的措施有_____。
（4）在题述条件下，计算通入2molNO和1molO2的平衡常数K＝___。
（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO2气体，达到化学平衡时，NO2的转化率为__。
（6）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①CH4(g)＋4NO(g)
2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O ΔH<0
②CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH<0
对于反应②，欲提高NO2的转化率，可采取的措施有____。
a．增加原催化剂的表面积 b．降低温度 c．减小投料比[n(NO2)/n(CH4)] d．增大压强
【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
T(K) | 催化剂 | CO2转化率（%） | 甲醇选择性（%） |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
（备注）Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
(1)反应I的平衡常数表达式K=___；
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___。
A．使用催化剂Cat.1
B．使用催化剂Cat.2
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是___。
(4)在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程～能量”示意图___。
