题目内容

19.(1)T℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图所示,根据图示可知:A与B反应生成C的化学方程式为A(g)+3B(g)?2C(g).
(2)在80℃时,将0.40mol 的N2O4气体充入2L 已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4?2NO2,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s
n/mol
020406080100
n(N2O40.40a0.20cde
n(NO20.000.24b0.520.600.60
根据数据计算20~40s 内用N2O4表示的平均反应速率为0.002mol/(L•s).(计算结果保留2位有效数字)

分析 (1)由图(Ⅰ)可知,A和B的物质的量浓度减小,C的物质的量浓度增加,则A、B为反应物,C为生成物,由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比判断反应的化学方程式;
(2)先根据二氧化氮物质的量计算20s内反应的四氧化二氮的物质的量,进而计算20s时容器内四氧化二氮的物质的量,再计算20s~40s参加反应的四氧化二氮的物质的量,再根据速率定义式计算四氧化二氮的平均反应速率.

解答 解:(1)由图(Ⅰ)可知,A和B的物质的量浓度减小,C的物质的量浓度增加,则A、B为反应物,C为生成物,由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得:△c(A):△c(B):△c(C)=0.2mol/L:0.6mol/L:0.4mol/L=1:3:2,则反应的化学方程式为:A(g)+3B(g)?2C(g),
故答案为:A(g)+3B(g)?2C(g);
(2)20s时△n(NO2)=0.24mol,故△n(N2O4)=$\frac{1}{2}$△n(NO2)=$\frac{1}{2}$×0.24mol=0.12mol,所以a=0.4mol-0.12mol=0.28mol,故20s~40s参加反应的四氧化二氮的物质的量为0.28mol-0.2mol=0.08mol,所以20s-40s内用N2O4表示的平均反应速率为$\frac{\frac{0.08mol}{2L}}{20s}$=0.002mol/(L•s),
故答案为:0.002mol/(L•s).

点评 本题考查化学平衡图象问题以及化学反应速率计算,题目难度中等,解答该题时注意分析图象的曲线变化特点,由图象得出反应的化学方程式为解答该题的关键.

练习册系列答案
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7.3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途很广,广泛用于药物合成,还用作食品的着香剂.其相对分子质量为130,常温下为无色液体,沸点181℃,受热温度超过95℃摄氏度时就会分解;易溶于水,与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶;实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备.乙酸乙酯相对分子质量为88,常温下为无色易挥发液体,微溶于水,沸点77℃.
【反应原理】

【实验装置】


1、加热反应:向反应装置中加入32mL(28.5g,0.32mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6g(0.07mol)切细的金属钠,微热回流1.5~3小时,直至金属钠消失.
2、产物后处理:冷却至室温,卸下冷凝管,将烧瓶浸在冷水浴中,在摇动下缓慢的加入32mL30%醋酸水溶液,使反应液分层.用分液漏斗分离出酯层.酯层用5%碳酸钠溶液洗涤,有机层放入干燥的锥形瓶中,加入无水碳酸钾至液体澄清.
3、蒸出未反应的乙酸乙酯:将反应液在常压下蒸馏至100℃.然后改用减压蒸馏,得到产品2.0g.
回答下列问题:
(1)写出实验室制备乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O.
(2)反应装置中加干燥管是为了防止空气中的水蒸汽进入反应体系中以保证反应体系干燥.两个装置中冷凝管的作用不相同(填“相同”或“不相同”),冷却水进水口分别为b和d(填图中的字母).
(3)产物后处理中,滴加稀醋酸的目的是中和生成的钠盐,使之变成产物.用分液漏斗分离出酯层测操作叫分液.碳酸钠溶液洗涤的目的是除去酯中的醋酸.加碳酸钾的目的是干燥产品.
(4)采用减压蒸馏的原因是3-丁酮酸乙酯沸点高,而受热温度超过95℃摄氏度时就会分解,所以需要减压蒸馏..
(5)本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是B(填正确答案标号).
A.10%          B.22%         C.19%           D.40%

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