题目内容
6．
将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3（g）+3H2O（g）；△H①该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$．
②已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示．该反应的△H＜（填“＞”“＜”或“=”）0．若温度不变，减小反应投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$，则K将不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
③二甲醚燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应为CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2↑+12H+．
分析 ①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
②由图可知，温度越高，转化率越低；K只与温度有关；
③电解质为酸性，燃料电池的负极上二甲醚失去电子发生氧化反应．
解答 解：①该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$；
②由图象可知，投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，是放热反应，△H＜0；化学平衡常只与温度有关，与投料比无关，若温度不变，则K不变，
故答案为：＜；不变；
③甲醚发生氧化反应作负极，在酸性条件下，负极反应为：CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2↑+12H+，
故答案为：CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2↑+12H+．
点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡常数的意义及影响因素、电极反应等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意图象分析及应用，题目难度不大．
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14．下列实验操作或事故处理正确的是（ ）
| A． | 利用溶于水后“过滤”操作能分离NaCl和Ba（OH）2 | |
| B． | 实验结束后，用嘴吹灭酒精灯 | |
| C． | 皮肤上不慎沾上NaOH溶液，立即用盐酸冲洗 | |
| D． | 稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌 |
15．常温下，下列有关电解质溶液的说法正确的是（ ）
| A． | 用少量水稀释0.1mol•L-1氨水时，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$减小 | |
| B． | 将Na2CO3溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（O{H}^{-}）}$增大 | |
| C． | 向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性，溶液中c（Na+）=c（NH3•H2O） | |
| D． | pH=5.5的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中c（Na+）＞c（CH3COO-） |
影响化学反应速率的因素很多，某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响．
1．新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用．Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料，在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用．其中一种制备Li2FeSiO4的方法为：
固相法：2Li2SiO3+FeSO4$\frac{\underline{\;惰性气体\;}}{高温}$Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量．
实验（一）制备流程：
实验（二） Li2FeSiO4含量测定：
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中，另取0.2000mol•Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中，用氧化还原滴定法测定Fe2+含量．相关反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应．经4次滴定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下：
（1）实验（一） 中：①操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩，降温结晶，过滤
②制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行，其原因是防止二价铁被氧化
（2）实验（二） 中：①仪器名称：仪器C酸式滴定管
②还原剂A可用SO2，写出该反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，此时“后续处理”主要为加热煮沸，其目的是除去过量的SO2，以免影响后面Fe2+的测定
③滴定终点时现象为溶液变为浅红色，且半分钟内不变色；根据滴定结果，可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为81.00%；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的Li2FeSiO4含量偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
固相法：2Li2SiO3+FeSO4$\frac{\underline{\;惰性气体\;}}{高温}$Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量．
实验（一）制备流程：
实验（二） Li2FeSiO4含量测定：
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中，另取0.2000mol•Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中，用氧化还原滴定法测定Fe2+含量．相关反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应．经4次滴定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下：
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 消耗KMnO4溶液体积 | 20.00mL | 19.98mL | 21.38mL | 20.02mL |
②制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行，其原因是防止二价铁被氧化
（2）实验（二） 中：①仪器名称：仪器C酸式滴定管
②还原剂A可用SO2，写出该反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，此时“后续处理”主要为加热煮沸，其目的是除去过量的SO2，以免影响后面Fe2+的测定
③滴定终点时现象为溶液变为浅红色，且半分钟内不变色；根据滴定结果，可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为81.00%；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的Li2FeSiO4含量偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
11．某化学小组以苯甲酸为原料，制取苯甲酸甲酯．已知有关物质的沸点如下表：
Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入9.6ml（密度约为1.27g．ml-1）苯甲酸和20mL甲醇（密度约0.79g•mL-1），再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品．
（ 1）加入碎瓷片的作用是防止瀑沸；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作时B（填正确答案标号）．
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（2）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂混合液体时最后加入浓硫酸的理由：浓硫酸密度较大，且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量，甲醇易挥发．
（3）甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）．根据有机物的沸点最好采用装置乙（填“甲”或“乙”或“丙”）．
Ⅱ．粗产品的精制
（4）苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称．操作Ⅱ分液；蒸馏．
（5）不能用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液的原因是氢氧化钠是强碱，促进苯甲酸甲酯的水解，导致产品损失．
（6）列式计算，苯甲酸甲酯的产率是65%．
| 物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
| 沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
在圆底烧瓶中加入9.6ml（密度约为1.27g．ml-1）苯甲酸和20mL甲醇（密度约0.79g•mL-1），再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品．
（ 1）加入碎瓷片的作用是防止瀑沸；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作时B（填正确答案标号）．
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（2）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂混合液体时最后加入浓硫酸的理由：浓硫酸密度较大，且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量，甲醇易挥发．
（3）甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）．根据有机物的沸点最好采用装置乙（填“甲”或“乙”或“丙”）．
Ⅱ．粗产品的精制
（4）苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称．操作Ⅱ分液；蒸馏．
（5）不能用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液的原因是氢氧化钠是强碱，促进苯甲酸甲酯的水解，导致产品损失．
（6）列式计算，苯甲酸甲酯的产率是65%．
18．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表：
回答下列问题：
（1）写出实验室制乙烯的反应方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）在此实验中，装置A要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母，下面的选择题相同）
a．引发反应 b．加快反应速度 c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（3）在此实验中，装置A中要加些沸石，原因是防止液体暴沸；
（4）在装置C中应加入C，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．CCl4
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（6）若产物中有少量副产物乙醚．应用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发．
有关数据列表：
| 乙醇 | 1，2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
| 状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
| 密度/g•cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
（1）写出实验室制乙烯的反应方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）在此实验中，装置A要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母，下面的选择题相同）
a．引发反应 b．加快反应速度 c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（3）在此实验中，装置A中要加些沸石，原因是防止液体暴沸；
（4）在装置C中应加入C，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．CCl4
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（6）若产物中有少量副产物乙醚．应用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发．
15．在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体，一定条件下发生可逆反应：3X（g）+Y（g）?2Z（g），并达到平衡．已知正反应是放热反应，测得X的转化率为37.5%，Y的转化率为25%，下列有关叙述正确的是（ ）
| A． | 若X的反应速率为0.2 mol/（L•s），则Z的反应速率为0.3 mol/（L•s） | |
| B． | 若向容器中充入氦气，压强增大，Y的转化率提高 | |
| C． | 升高温度，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 | |
| D． | 开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2：1 |
16．对于以下反应：A（s）+3B（g）?2C（g）+D（g），在一定温度、体积固定的密闭容器中进行，下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是（ ）
| A． | 混合气体的密度不随时间变化而变化 | |
| B． | 3v正（B）=v逆（D） | |
| C． | D的物质的量分数在混合气体中保持不变 | |
| D． | B、C、D的分子个数之比为3：2：1 |