题目内容
【题目】(1)反应3A(g)+B(g) ===2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1 mol/(L·min)、②vC=0.5 mol/(L·min)、③vB=0.5 mol/(L·min),三种情况下该反应速率由大到小的关系是 。(用序号表示)
(2)某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为____________________________。
②反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起 始时 (填“大”,“小”或“相等”下同),混合气体密度比起始时 。
④上述反应,在第2min时,X的转化率为 。
⑤将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n (X) = n (Y) = n (Z),则原混合气体中a : b =__________。
【答案】(1)③>①>②(2)①3X+Y 2Z ② 0.02 mol·L-1·min-1 ③大;相等④30% ⑤5:3
【解析】
试题分析:(1)比较反应速率时,应用同种物质表示不同条件下的反应速率,再进行比较,比如,可以用反应物B表示反应速率:①vB=mol/(L·min)、②vB=0.25 mol/(L·min)、③vB=0.5 mol/(L·min),因此反应速率由大到小的关系为:③>①>②;
(2)①化学计量数之比等于各物质的转化量之比,即化学计量数之比为:0.3: 0.1:0.2=3: 1:2,即化学方程式为:3X+Y 2Z;②反应开始至2min,气体Z生成0.2mol,用Z表示的平均反应速率为:;③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起开始时大,由于混合气体的质量自始至终不变,而在固体容积中发生反应,因此混合气体的密度比起始时不变;④在第2min时,X的转化率为:;
⑤设Y的变化量为x,则:
3X+Y 2Z
起始(mol) a b 0
转化(mol) 3x x 2x
某时刻(mol) a-3x b-x 2x
由于n (X) = n (Y) = n (Z),则a-3x= b-x=2x,则a=5x,b=3x,故a:b=5:3。
【题目】实验室制备环己酮的反应原理:
其反应的装置示意图如下(夹持装置、加热装置略去):
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表(注:括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点)
物质 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3, 20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8) | 0.962 | 能溶于水 |
环己酮 | 155.6(95) | 0.948 | 微溶于水 |
饱和食盐水 | 108.0 | 1.330 | |
水 | 100.0 | 0.998 |
(1)实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
① 仪器B的名称是 。
② 蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是 。
③ 蒸馏不能分离环己酮和水的原因是 。
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏,收集151~ 156℃馏分,得到精品
b.过滤
c.在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和,静置,分液
d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水
① 上述操作的正确顺序是 (填序号)。
② 在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是 。
(3)环己酮是一种常用的萃取剂,以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如上图。现有某钴矿石的盐酸浸出液, 浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+ 后,再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液,pH范围控制在 。
a.2.0~2.5 b.3.0~3.5 c.4.0~4.5
(4)在实验中原料用量:20mL环己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最终称得产品质量为14.7g,则所得环己酮的产率为 (百分数精确到0.1)。
(5)实验产生的含铬废液易污染环境,可将Cr2O72-转化为Cr3+,再转化为Cr(OH)3沉淀除去,为使Cr3+浓度小于1×10-5mol/L,应调节溶液的pH=___________。(已知该条件下Cr(OH)3的Ksp是6.4×10-31, lg2=0.3 lg5=0.7)