题目内容
【题目】某校课外活动小组利用NO2与N2O4的反应来探究温度对化学平衡的影响。
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已知:2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-52.7 kJ·mol-1
(1)该化学反应的浓度平衡常数的表达式为_______________。
(2)该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。请回答:
①加入浓硫酸的烧杯中溶液温度________,A中的现象为____________________
②由上述实验现象可知,降低温度,该反应化学平衡向________(选填“正”或“逆”)反应方向移动。
③升高温度,该反应的化学平衡常数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】K=
升高 A中气体的颜色加深 正 减小
【解析】
(1)根据平衡常数的表达式回答;
(2)①浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅;
②降低温度,该反应化学平衡移动,平衡向正反应方向移动;
反应是放热的,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小。
(1)平衡常数的表达式K=C(N2O4)/C2(NO2),故答案为:K=C(N2O4)/C2(NO2)。
(2)①浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅;故答案为:升高;A中气体的颜色加深。
②降低温度,该反应化学平衡移动,平衡向正反应方向移动,故答案为:正。
③反应是放热的,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,故答案为:减小。
【题目】乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:
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水杨酸 | 醋酸酐 | 乙酰水杨酸 | |
熔点/℃ | 157~159 | -72~-74 | 135~138 |
相对密度/(g·cm﹣3) | 1.44 | 1.10 | 1.35 |
相对分子质量 | 138 | 102 | 180 |
实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 ℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作.
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题:
(1)该合成反应中应采用__________加热。(填标号)
A.热水浴 B.酒精灯 C.煤气灯 D.电炉
(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的_______________________(填名称)。
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(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。
(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________,以便过滤除去难溶杂质。
(5)④采用的纯化方法为____________。
(6)本实验的产率是_________%。