摘要:9在80℃时.将0.20mol的四氧化二氮气体充入1L已抽空的固定容积的密闭容器中.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) 浓度(mol·L-1) 0 20 40 60 80 100 c(N2O4) 0.20 C1 0.10 C3 A B c(NO2) 0.00 0.12 C2 0.22 0.22 0.22 根据本题内容和表格中提供的数据填空(C1.C2.C3.A.B表示相应的浓度)请回答下列各小题: (1)该反应的化学方程式为 ,达到平衡时四氧化二氮的转化率为 %.表中C2 C3 A (填“< .“> = (2)20s时.四氧化二氮的浓度C1= mol·L-1.在s~20s内四氧化二氮的平均反应速率为 . (3)若在相同情况下是初向该容器充入的是二氧化氮气体.要达到上述同样的平衡状态.二氧化氮的起始浓度是 mol·L-1. [答案](1)N2O42NO2 > 3.00×10-3 mol·-1 10 常温.常压下.A.B.C.D均为气态.A与B可发生可逆反应:A+BC+nD.若将2 mol A和2 mol B混合充入体积可变的密闭容器中.在不同条件下达平衡时.C的浓度如下: 温度 T/ ℃ 压强 p/ Pa C平衡浓度 c/(mol·L-1) 25 1×105 1.0 25 2×105 1.8 25 4×105 3.2 25 5×105 6.0 (1) 可逆反应中.化学计量数n的取值范围为 .理由是 . (2) 在5×105 Pa时.D的状态为 . [答案] (1) n>1,压强增加到2倍.C的浓度只增加到1.8倍.说明增大压强平衡向左移动.该反应是气体体积增大的反应.故n>1 液态或固态 11对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达到平衡时.各物质的物质的量浓度满足以下关系:=K.K称为化学平衡常数.其反应的K值只与温度有关.现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+Q.在850℃时.K=1. (1)若升高温度到950℃时.达到平衡时K 1(填“大于 “小于 或“等于 ). (2)850℃时.若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O.1.0 mol CO2和x mol H2.则: ①当x=5.0时.上述平衡向 (填“正反应 或“逆反应 )方向移动. ②若要使上述反应开始时向正反应方向进行.则x应满足的条件是 . (3)在850℃时.若设x=5.0和x=6.0.其他物质的投料不变.当上述反应达到平衡后.测得H2的体积分数分别为a%.b%.则a b(填“大于 “小于 或“等于 ). [解析] (1)从题给信息知:正反应是放热反应.升温.平衡向逆反应方向移动.CO2和H2的浓度将减少.而CO和H2O(g) 的浓度将增大.故K值减少, (2)将1.0 mol CO,3.0 mol H2O.1.0 mol CO2和x mol H2代入式中.得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反应方向移动.若要使上述反应开始时向正反应方向进行.则x应满足的条件是:x<3.0mol. (3)其他物质的投料不变.增加H2的量.平衡向逆反应方向移动.但H2的转化率将减少. [答案] ①逆反应 ②x<3.0 12在一定温度下.把4体积SO2和2体积O2通入一个有活塞的体积可变的容器中.活塞一端与大气相通.容器内发生下列反应:2SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g)+热量.当反应达到平衡后.测得混合气体为5体积. (1) 保持上述温度不变.设a.b.c分别代表初始加入的SO2.O2和SO3气体的体积.如果反应过程达到平衡时.混合气体中各物质的含量仍与上述平衡相同.那么: ① 若a=1.5.c=2.5.则b= .在此情况下.反应起始时正反应速率将 (填“大于 .“小于 或“等于 )逆反应速率. ② 若欲使起始时逆反应速率大于正反应速率.则c的取值范围为 . (2) 在反应容器中.若起始时a.b.c值均与(1)相同.但需控制平衡时混合气体为4.5 体积.则可采取的措施是 .原理是 . [解析] (1)①反应物间为系数比关系.故b=0.75.此时总物质的量为1.5+0.75+2.5=4.75<5.要使之达到5.则逆反应速率应大于正反应速率.应填:小于. ② 由 2SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g) 4.0 1.5 0.75 2.5 假设SO2和O2全由SO3生成1.5 0.75 1.5 故可得c的最大值为4. 欲使起始时逆反应速率大于正反应速率.设c的最小值为w 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) 起始 1.5 0.75 w 变化 2x x 2x 平衡 1.5+2x 0.75+x w-2x 平衡时混合气体总体积:1.5+2x+0.75+x+w-2x=2.25+x+w 2.25+x+w=5 x=2.75-w w-2x>0 x< 代x<于另一式中.可得3w>5.5.w>1.833.故可得:1.833<c≤4. (2) 降低容器内温度,降低温度使平衡向放热反应方向移动.从而使气体体积减小. [答案] (1)①b=0.75 ②1.833<c≤4 (2) 降低容器内温度,降低温度使平衡向放热反应方向移动.从而使气体体积减小.

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(14分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。

化合物

相对分子质量

密度/g·cm-3

沸点/℃

溶解度/100g水

正丁醇

74

0.80

118.0

9

冰醋酸

60

1.045

118.1

互溶

乙酸正丁酯

116

0.882

126.1

0.7

请回答有关问题。

Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备

在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。

(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用           确定。

a.红外光谱法            b.1H核磁共振谱法          c.质谱法

(2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是:                           

(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是           

(4)可根据                              现象来判断反应完毕。

Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制

(5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是          

(6)再用10ml 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是                                 

(7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在         左右。

 

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(14分)(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值_______________(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。

(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:

CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2 (g) △H<0

CO和H2O物质的量浓度变化如下图(a)所示,则:

① 0-4min间平均反应速率v(CO)=________ mol??L1??min1

②在800℃时该反应的化学平衡常数K=___________________________(要求写出表达式及数值);CO的转化率=______________。

       图(a)

③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol/L和0.80 mol/L,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是:______________________。

(3)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×1012Ksp[MgF2]=7.42×1011。下列说法正确的是_______

A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比, c(Mg2+)后者大

B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)减小

C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L1氨水中的Ksp和在20mL0.01 mol·L1

NH4Cl溶液中的Ksp相等

D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2可能转化为MgF2

E.25℃ 时,某饱和Mg(OH)2溶液中c(Mg2+)=0.0561mol·L1,则溶液的pH=9

(4)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是           

       A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

       B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

       C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

       D.催化剂的使用是提高产品率的有效方法

       E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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