题目内容

13．已知可逆反应N2O4（无色）?2NO2（红棕色），某温度时，把1mol N2O4气体通入体积为10L的真空密闭容器中，立即出现红棕色，反应进行了4s时NO2的浓度为0.04mol/L，再经过一定时间后，反应达到平衡，这时容器内压强为开始时的1.8倍，则：（要求写出计算过程）
（1）前4s时的NO2平均反应速率是多少？
（2）在4s末时容器内的压强为开始时的多少倍？
（3）在平衡时容器内N2O4的浓度是多少？

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO2）；
（2）根据n=cV计算4s时NO2的物质的量，结合方程式计算参加反应四氧化二氮的物质的量，进而计算4s时混合气体总物质的量，恒温恒容下，气体压强之比等于其物质的量之比；
（3）恒温恒容下，气体压强之比等于其物质的量之比，据此计算平衡时混合气体总物质的量，根据方程式利用差量法计算消耗的N2O4的物质的量，进而计算N2O4的平衡浓度．

解答 解：（1）4s时NO2的浓度为0.04mol/L，则v（NO2）=$\frac{0.04mol/L}{4s}$=0.01mol/（L．s），
答：前4s时的NO2平均反应速率是0.01mol/（L．s）；
（2）4s时NO2的物质的量为10L×0.04mol/L=0.4mol，则参加反应N2O4的物质的量为0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol，故4s时混合气体总物质的量为（1mol-0.2mol）+0.4mol=1.2mol，恒温恒容下，气体压强之比等于其物质的量之比，故4s时容器内的压强为开始时的$\frac{1.2mol}{1mol}$=1.2倍，
答：4s时容器内的压强为开始时的1.2倍；
（3）恒温恒容下，气体压强之比等于其物质的量之比，则平衡时混合气体总物质的量为1mol×1.8=1.8mol，则：
N2O4（无色）?2NO2（红棕色） 物质的量增大
1                                               1
0.8mol                           1.8mol-1mol=0.8mol
平衡时容器内N2O4的浓度是$\frac{1mol-0.8mol}{10L}$=0.02mol/L，
答：平衡时容器内N2O4的浓度是0.02mol/L．

点评 本题考查化学反应速率计算、化学平衡有关计算，试题贴近教材，基础性强，难度不大，有利于基础知识的巩固．

练习册系列答案
相关题目
3．下列说法中，正确的是（　　）
A．向某溶液中加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3+
B．向某溶液中加入NaOH并加热，产生可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中有NH4+
C．向某溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解，则原溶液中有SO42-
D．向某溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中有Cl-
4．Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定．
Ⅰ．制备Na2S2O3•5H2O
反应原理：Na2SO3（aq）+S（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）
实验步骤：
①称取15g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水．另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中．
②安装实验装置（如图所示，部分夹持装置略去），水浴加热，微沸60分钟．
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3•5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品．
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是使硫粉易于分散到溶液中．
（2）仪器a的名称是冷凝管，其作用是冷凝回流．
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是Na2SO4．检验是否存在该杂质的方法是
取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4．
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O．
Ⅱ．测定产品纯度
准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0mol•L-1碘的标准溶液滴定．
反应原理为2S2O${\;}_{3}^{2-}$+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I-
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化：由无色变为蓝色．
（6）测定起始和终点的液面位置如图2，则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL．产品的纯度为（设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M）$\frac{3.620×1{0}^{-13}M}{W}$×100%．
Ⅲ．Na2S2O3的应用
（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO${\;}_{4}^{2-}$，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为
S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?+8Cl?+10H+．
1．取标准状况下乙烷和乙烯的混合气体4.48L，通入溴水，溴水增重1.4克．试回答：
（1）乙烯和溴水反应的化学方程式：
（2）计算它们的体积各是多少升？
8．在Na+浓度为0.3mol•L-1的某无色澄清溶液中，还可能含有若干种离子：阳离子K+、Ag+、Ca2+、Cu2+； 阴离子CO32-、SO42-、Cl-、NO3-
现取该溶液100mL，先加入足量稀硝酸，放出标准状况下0.224L气体；再加入足量稀Ba （NO3）2溶液，有白色沉淀产生，将混合液过滤洗涤干燥得固体2.33g，滤液中滴加硝酸银溶液无明显现象．
请回答下列问题．
（1）不能确定是否存在的阴离子是NO3-．
（2）判断K+是否存在的根据根据电荷守恒：2n（CO32-+）+2n（SO42-）=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol＞n（Na+），因此溶液中一定含有K+；若存在，求其最小浓度为0.1mol/L．
（3）混合液过滤后洗涤沉淀，检验是否洗净的方法是：取最后一次洗涤滤液少许于试管，滴加Na2CO3溶液，没有气体，也没有白色沉淀产生，说明已洗净．
18．溴被称为“海洋元素”，海水中的溴主要以NaBr的形式存在．查阅资料得知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，易溶于有机溶剂．实验室简单模拟从海水（此处以低浓度的NaBr溶液代替）中提取溴单质的流程如图：

（1）写出实验操作的名称，操作①萃取、分液、操作②蒸馏；
（2）在富集过程中，有反应 5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O，与该反应在氧化还原反应原理上最相似的是B
A．2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
B．2H2S+SO2=2H2O+3S↓
C．AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl
D．Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（3）实验前检测分液漏斗没有问题，但在操作①的步骤中，旋开分液漏斗下端的旋塞，却发现分液漏斗中的液体很难滴下，其原因可能是没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞（或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐）；
（4）下列说法正确的是D．
A．操作①中，可以用酒精代替CCl4
B．操作②中，若发现忘了加碎瓷片，应该趁热补加
C．操作②中，温度计水银球应浸没在蒸馏烧瓶中液体的液面以下，但不能接触瓶底
D．操作②中，冷凝水流向应该是下进上出．
5．把amolCO2气体通入含bmolCa（OH）2的澄清石灰水中，生成cg沉淀，c值不可能是（　　）
A．100（2a-b）B．100（2b-a）C．100aD．100b
2．某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水．现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液．其实验操作可分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50mL碘水和15mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．放开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开，或使溶液上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
H．静置、分层．
就此实验，完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序是（用上述各操作的编号字母填空）：
C→B→D→A→G→H→E→F．
（2）上述E步骤的操作中应注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出．
（3）上述G步骤操作的目的是操作时漏斗里液体能够流出．
（4）能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是CCl4与水不互溶；而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多．
（5）下列物质不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是A．
A．酒精   B．苯（一种有机溶剂，与水互不相溶，密度比水小）  C．四氯化碳．
3．乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如图所示：回答下列问题：
（1）F的结构式CH2=CH2
（2）B的化学名称是乙酸乙酯；
（3）由乙醇生产C的化学反应类型为CH3CH2OH+Cl2 $\stackrel{光照}{→}$CH2ClCH2OH+HCl．
（4）写出C到D的反应方程式CH2ClCH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CHCl+H2O
（5）由乙醇生成G的化学方程式为2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu或Ag}$2CH3CHO+2H2O．

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