题目内容

5．甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3（1）+H2O（1）?HCOOH（1）+CH3OH（1）△H＞0某温度下，V L混合体系中各组分的起始量如下表，HCOOCH3转化率随反应时间t的变化如图（假设混合体系体积不变）．下列说法正确的是（　　）
组分物质的量/mol
HCOOCH31.00
H2O1.99
HCOOH0.01
CH3OH0.52
A．温度升髙，该反应的平衡常数减小
B．0〜10min，HCOOCH3的平均反应速率v=0.003mol•L-1min-1
C．HCOOCH3水解平均反应速率先是增大，后减小，最后保持不变
D．该条件下达到平衡状态，反应物转化率相等

分析 A．正反应为吸热反应，升高温度平衡向酯化反应方向移动；
B.10min时甲酸甲酯的转化率为3%，计算参加反应的甲酸甲酯，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（HCOOCH3）；
C．由图可知，相同时间内甲酸甲酯的转化率变化量，先是增大，后减小，最后保持不变，则水解平均反应速率先是增大，后减小，最后保持不变；
D．甲酸甲酯与水按物质的量1：1反应，若二者起始物质的量为1：1，则二者转化率相等．

解答 解：A．正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，故A错误；
B.10min时甲酸甲酯的转化率为3%，参加反应的甲酸甲酯为0.03mol，则v（HCOOCH3）=$\frac{\frac{0.03mol}{VL}}{10min}$=$\frac{0.003}{V}$mol/（L．min），故B错误；
C．由图可知，相同时间内甲酸甲酯的转化率变化量，先是增大，后减小，最后保持不变，则水解平均反应速率先是增大，后减小，最后保持不变，故C错误；
D．甲酸甲酯与水按物质的量1：1反应，若二者起始物质的量为1：1，则二者转化率相等，而二者起始物质的量为1：1.99，则二者转化率不相等，甲酸甲酯的转化率大于水的转化率，故D错误，
故选：C．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数、反应速率计算等，B选项为易错点，学生容易忽略体积问题，难度中等．

练习册系列答案
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19．只给出表中甲和乙对应的量，不能用来求物质的量的是（　　）
甲乙
A物质A的分子数一个A分子的质量
B标准状况下气体摩尔体积标准状况下气体体积
C固体体积固体密度
D非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量
A．AB．BC．CD．D
16．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
按下列合成步骤回答问题：
（1）写出实验室合成溴苯的化学反应方程式：+Br2$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr．
（2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．由b向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br2．
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥．
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A．25mL        B．50mL       C．250mL       D．500mL．
13．（1）实验室制取乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑；实验产生的气体中有一种有很难闻的气味，常用某蓝色溶液除去该气体，产生黑色沉淀，写出该过程的离子反应方程式：Cu2++H2S═CuS↓+2H+．
（2）已知炔烃具有一定的酸性，可以与活泼金属，如钠或氨基钠反应，生成炔负离子．
CHCH+NaNH2-→CHCNa+NH3 炔负离子可以与卤代烃发生如下反应：R′C≡CNa+R-X→R′C≡CR+NaX（R为烃基，X为卤原子）根据所提供的信息，以乙炔为原料（无机试剂任选），设计最简单的方案合成1，1，2，2，3，4-六氯丁烷（用化学方程式表示，反应条件可不写）HCCH+NaNH2→CHCNa+NH3、HCCH+HCl→H2CCHCl、HCCNa+H2CCHCl→CHCCHCH2+NaCl、CHCCHCH2+3Cl2→CHClClCClClCHClCH2Cl．
20．开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要．请回答下列问题：
（1）图1为LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图．

则：Mg（s）+2B（s）=MgB2（s）△H=-93 kJ•mol-1．
（2）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图2示．下列说法正确的是AB（填字母）．

A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
C．25℃时，Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．

①在一容积可变的密闭容器中，充有10molCO和20mol H2，用于合成甲醇．CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图3所示．则：上述合成甲醇的反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．
平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB＞KC．
若达到平衡状态A时容器的体积为10L，则平衡状态B时容器的体积为2L．
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图．当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图．
（4）次磷酸钴[Co（H2PO2）2]广泛应用于化学镀钴，工业上利用电解法制备次磷酸钴的电极材料为金属钴和不锈钢，其电解装置如图4所示（其中阴离子交换膜只允许阴离子通过，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过）．则：
①N极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+OH- 或2H++2e-=H2↑；
②次磷酸钴在I区生成（填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”）．
③已知次磷酸与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：
H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O，则NaH2PO2溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（H2PO2-）＞c（OH-）＞c（H+）．
10．阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得．其制备原理如下：
主反应：
副反应：

已知：
①水杨酸可溶于水，乙酰水杨酸的钠盐易溶于水，聚水杨酸（固体）难溶于水；
②阿司匹林，白色针状或板状结晶或粉末，微溶于水；
阿司匹林可按如下步骤制取和纯化：
步骤1：在干燥的50mL圆底烧瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡使水杨酸全部溶解；
步骤2：按图所示装置装配好仪器，通水，在水浴上加热5～10min，用电炉控制温度在85～90℃；
步骤3：反应结束后，取下反应瓶，冷却，再放入冰水中冷却、结晶、过滤、冷水洗涤2～3次，继续过滤得粗产物；
步骤4：将粗产物转移至150mL烧杯中，在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，充分搅拌，然后过滤；
步骤5：将滤液倒入10mL 4mol/L盐酸溶液，搅拌，将烧杯置于冰浴中冷却，使结晶完全．过滤，再用冷水洗涤2～3次．
（1）主反应中，生成物中化合物A是乙酸（CH3COOH）；
（2）步骤2中组装仪器还需要一种玻璃仪器，名称是温度计，该仪器的位置如何摆放？温度计的水银球浸在水浴中，但不触及容器底部；冷凝管的作用是冷凝回流，冷凝管通水，水应从b（填“a”或“b”）口进．
（3）步骤4过滤得到的固体为聚水杨酸；
（4）经过步骤5得到产物，发生反应的化学方程式为；
（5）最后得到的阿司匹林可能会有少量未反应的水杨酸．如何用实验的方法检验步骤5中得到的晶体是否含有水杨酸？取少量步骤5获得的晶体于试管中，加入适量的水溶解，再加入1～2滴三氯化铁溶液，若溶液变紫色，则有水杨酸，若溶液没有变紫色，则没有水杨酸．若阿司匹林晶体含有水杨酸，还需要采用重结晶方法，进一步纯化晶体．
17．氮化铝（AlN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域．某化学研究小组利用Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO制取氮化铝，设计如图1实验装置：

试回答：
（1）实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O．
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是c（填写序号）．
a．防止NaNO2饱和溶液蒸发   b．保证实验装置不漏气   c．使NaNO2饱和溶液容易滴下
（3）按图连接好实验装置，检查装置气密性的方法是在干燥管D末端连接一导管，将导管插入烧杯中的液面下，用酒精灯微热蒸馏烧瓶，导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯一段时间，导管内上升一段水柱，证明气密性良好．
（4）化学研究小组的装置存在严重问题，请说明改进的办法在干燥管D末端连接一个尾气处理装置．
（5）反应结束后，某同学用图2装置进行实验测定氮化铝样品的质量分数（实验中导管体积忽略不计）．已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气．
①广口瓶中的试剂X最好选用c（填写序号）．
a．汽油   b．酒精  c．植物油  d．CCl4
②广口瓶中的液体没有装满（上方留有空间），则实验测得NH3的体积将不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g，测得氨气的体积为3.36L（标准状况），则样品中AlN的质量分数为61.5%．
14．在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液然后灼烧，可以得到该物质固体的是（　　）
A．氯化铁B．碳酸氢钠C．硫酸铝D．高锰酸钾
15．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．常温常压下，32克 O2与O3所含的原子数目相同，均为NA
B．46克的NO2和N2O4混合气体中含原子数目为3 NA
C．18克的NH4+中含有电子数为NA
D．28 g Fe变为离子时，失去的电子数一定为NA

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