题目内容

11．图Ⅰ是NO2（g）+CO（g）?CO2（g）+NO（g）反应过程中能量变化示意图．一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态．当改变其中一个条件X，Y随X增大的变化关系曲线如图Ⅱ所示．

下列有关说法正确的是（　　）
A．该反应的焓变△H=+234 kJ•mol-1
B．若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度
C．若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率
D．若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度

分析 A．反应的焓变=拆化学键吸收能量-形成化学键放出能量；
B．反应是放热反应，温度升高反应逆向进行；
C．CO的起始浓度越大，NO2的转化率越大；
D．反应前后气体体积不变，气体形成的化学平衡质量守恒．

解答 解：A．反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234kJ/mol，故A错误；
B．该反应是放热反应，升温，化学平衡逆向进行，二氧化碳浓度减小，则若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度，故B正确；
C．CO的起始浓度越大，NO2的转化率越大，若X表示CO的起始浓度，则NO2的转化率增大，图象不符合，故C错误；
D．气体形成的平衡体系中气体质量不变，反应前后体积不变，所以密度不变，图象不符合，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了反应焓变的含义和计算、化学平衡的影响因素、反应物的转化率变化，题目难度中等，注意把握反应热的计算方法、以及对图象的分析理解分析方法，侧重于考查学生的分析能力和应用能力．

练习册系列答案
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16．质量相同的下列物质中，含分子数最多的是（　　）
A．O3B．COC．Cl2D．NH3
2．乙酸正丁酯是无色透明有愉快果香气味的液体，可用乙酸和正丁醇制备．反应的化学方程式如下：
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
发生的副反应如下：

有关化合物的物理性质见下表：
化合物密度（g•cm-3）水溶性沸点（℃）
冰乙酸1.05易溶118.1
正丁醇0.80微溶117.2
正丁醚0.77不溶142.0
乙酸正丁酯0.90微溶126.5
已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水组成三元共沸物恒沸点为90.7℃．
合成：
方案甲：采用装置甲（分水器预先加入水，使水面略低于分水器的支管口），在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入11.5mL（0.125mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸和2g沸石，摇匀．按下图安装好带分水器的回流反应装置，通冷却水，圆底烧瓶在电热套上加热煮沸．在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水（注意保持分水器中水层液面仍保持原来高度，使油层尽量回到圆底烧瓶中）．反应基本完成后，停止加热．
方案乙：采用装置乙，加料方式与方案甲相同．加热回流，反应60min后停止加热．

提纯：甲乙两方案均采用蒸馏方法．操作如下：

请回答：
（1）a处水流方向是进水（填“进水”或“出水”），仪器b的名称（直形）冷凝管；
（2）合成步骤中，方案甲监控酯化反应已基本完成的标志是分水器中水不再生成或分水器中的水层不再增加时；
（3）提纯过程中，步骤②是为了除去有机层中残留的酸，检验有机层已呈中性的操作是用玻璃棒蘸取有机层，点在pH试纸上，与标准比色卡对照，读取pH值判断；步骤③的目的是除去溶于酯中的少量无机盐；
（4）下列有关洗涤过程中分液漏斗的使用正确的是BC
A．分液漏斗使用前必须要检漏，只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用
B．洗涤时振摇放气操作应如图戊所示
C．放出下层液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
D．洗涤完成后，先放出下层液体，然后继续从下口放出有机层置于干燥的锥形瓶中
（5）按装置丙蒸馏，最后圆底烧瓶中残留的液体主要是正丁醚；若按图丁放置温度计，则收集到的产品馏分中还含有正丁醇；
（6）实验结果表明方案甲的产率较高，原因是通过分水器及时分离出产物水，有利于酯化反应的进行，提高酯的产率．
19．氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业．CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化．以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是CuSO4或Cu2+，溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解．
（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+．
（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是硫酸（写名称）．
（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化．
（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离．工业上常用的固液分离设备有BD（填字母）．
A、分馏塔       B、离心机     C、反应釜        D、框式压滤机
（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol/L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中，Cr2O72被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$7．
6．恒温条件下将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：
（1）用C表示10s 内正反应的化学反应速率为0.04mol•L-1•s-1；
（2）反应前A的物质的量浓度是1.5mol•L-1；
（3）平衡时A的转化率为40%；
（4）能说明该反应达到平衡状态的是BD；
A．消耗3mol A同时生成2mol C．
B．反应体系中各物质的百分含量不变
C．混合气体平均相对分子质量不变      
D.2V正（A）=3V逆（C）．
16．某化学小组模拟工业流程制备无水FeCl3装置示意图（加热及夹持装置略去），再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．操作步骤如下：

①检验装置的气密性；
②通入下燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④…
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封．
请回答下列问题：
（1）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热．
（2）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号 ）②⑤．
（3）装置B中冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品．
（4）装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效．D中的副产品FeCl3溶液可以吸收H2S得到单质硫，写出该反应的离子方程式2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；．
（5）工业上制备无水FeCl3的一种工艺流程如下：

①吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
②FeCl3溶液得到晶体操作依次是：加热浓缩、洗涤、干燥．
③用碘量法测定所得无水氣化铁的质量分数：称取m克无水氣化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入指示剂淀粉溶液（填试剂名称），用cmol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定，终点时消耗VmL Na2S2O3溶液（已知：I2+2Na2S2O32-=2I-+S4O62-），则样品中氯化铁的质量分数为$\frac{162.5cV}{m}$%．
3．苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一．下面是它的一种实验室合成路线：
+H2O+H2SO4$\stackrel{100～130℃}{→}$+NH4HSO4
+Cu（OH）2→（）2Cu+H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下（加热和夹持装置等略）：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．
回答下列问题：
（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸．
（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应．在装置中，仪器b的作用是滴加苯乙腈；仪器c的名称是球形冷凝管，其作用是回流（或使气化的反应液冷凝）．
反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．加人冷水的目的是便于苯乙酸析出．下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE（填标号）．
A．分液漏斗B．漏斗C．烧杯D．直形冷凝管E．玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是重结晶，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是95%．
（4）用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu（OH）2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现．
（5）将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．
20．乙醇汽油是普通汽油与燃料乙醇调和而成的，乙醇的燃烧热是1366.8kJ•mol-1．燃烧1mol这种乙醇汽油生成液态水，放出的热量为Q kJ．该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1：9．有关普通汽油（CxHy）燃烧的热化学方程式正确的是（　　）
A．CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（$\frac{10Q}{9}$-1366.8）kJ•mol-1
B．CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（-$\frac{10Q}{9}$+1366.8）kJ•mol-1
C．CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（$\frac{10Q}{9}$-151.9）kJ•mol-1
D．CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（-$\frac{10Q}{9}$+151.9）kJ•mol-1
1．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出a  kJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（2）已知反应CH3-CH3（g）→CH2═CH2（g）+H2（g），有关化学键的键能如下：
化学键C-HC═CC-CH-H
键能/kJ•mol-1414.4615.3347.3435.3
通过计算得出该反应的反应热为+125.6kJ/mol；
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=-571.6kJ•mol-1
2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H3=-2 599kJ•mol-1
根据盖斯定律，计算25OC时由C（s，石墨）和H2（g）生成1mol C2H2（g）反应的焓变：△H= +227.7kJ•mol-1．

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