题目内容
【题目】如下图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器。当其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol和2mol,开始时容器的体积均为VL,发生如下反应并达到平衡状态提示:物质X,Y的状态均未知,物质Z的状态为气态),2X(?)+Y(?)aZ(g)此时Ⅰ中X,Y,Z的物质的量之比为1:3:2。下列判断正确的是
ⅠⅡⅢ
A.物质Z的化学计量数 a= 2
B.若X、Y均为气态,则在平衡时X的转化率:Ⅰ<Ⅱ
C.若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示,则X、Y中只有一种为气态
D.若X为固态、Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ>Ⅱ
【答案】C
【解析】
A选项,设达平衡时Y反应的物质的量为x,则
2X(?) + Y(?) aZ(g)
起始量:2mol 2mol 0
转化量:2x x ax
平衡量:2-2x 2-x ax
由(2-2x):(2-x):ax = 1:3:2,可得x = 0.8,a = 1,故A错误;
B选项,若X、Y均为气态,反应Ⅰ体系的压强大于反应Ⅱ体系的压强,反应Ⅰ可看成是在Ⅱ的基础上增大压强,平衡向反应方向移动,则转化率Ⅰ>Ⅱ,故B错误;
C选项,如X、Y都是气体,则混合气体的密度不变,如图所示,体积不变,气体的密度增大,则应有固体或液体参加反应生成气体,故C正确;
D选项,若X为固态、Y为气态,则反应前后气体的物质的量相等,压强不变,图Ⅱ压强等于图Ⅰ压强,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ=Ⅱ,故D错误。
综上所述,答案为C。
【题目】光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段,合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)反应I的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,其中还原剂为_______________,产物Si在周期表中位于_______________,该反应涉及的副反应可能有C+SiO2Si+CO2↑(碳不足)和__________________________________(碳足量)。
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下:
组分名称 | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | HCl | BCl3 | PCl3 |
质量分数 | 0.545 | 0.405 | 0.0462 | 0.0003 | 0.00193 | 0.00157 |
沸点/℃ | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -85 | 12.5 | 75.5 |
图中“操作X”的名称为______________________;PCl3的电子式为________________。
(3)反应IV的化学方程式为SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl,若向一2L恒容密闭容器中投入1molSiCl4和1molNH3,6min后反应完全,则0~6min内,HCl的平均反应速率为__________mol/(L·min)。反应III的与IV产生的气体相同,则反应III化学方程式为__________________。反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池,其正极反应的电极方程式为__________________。
【题目】溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm﹣3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了_______气体,继续滴加液溴滴完。铁屑的作用是___________;a中发生的化学反应方程式______________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是____;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_______;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填入正确选项前的字母);
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是_______(填入正确选项前的字母)。
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL