题目内容

8．向某密闭容器中加入4mol A、1.2mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0～t1阶段保持恒温、恒容，且c（B）未画出]．乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂．

（1）若t1=15s，则t0～t1阶段的反应速率为v（C）=0.02mol•L-1•min-1．
（2）t4时刻改变的条件为减小压强，B的起始物质的量为2mol．
（3）t5时刻改变的条件为升高温度，该反应的逆反应为放热反应（填“吸热反应”或“放热反应”）．
（4）已知t0～t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ（Q为正值），试写出该反应的热化学方程式：2A（g）+B（g）?3C（g）△H=+2.5QKJ/mol．
（5）图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其温度最高的是Ⅴ．

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算t0～t1阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率；
（2）t4～t5阶段正逆反应速率减小且相等，如是降低温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，所以是减小了压强；根据A、C浓度的变化判断二者计量数关系，根据t4～t5阶段判断化学方程式，然后根据化学方程式计算；
（3）根据t5～t6阶段正逆反应速率变化可知，t5时升高了温度，正反应速率大于逆反应速率，所以该反应为吸热反应；
（4）然后根据题中数据计算出焓变，再依据热化学方程式的书写方法写出此温度下该反应的热化学方程式；
（5）温度最高反应速率大，分析图象可知速率最大的为V．

解答 解：（1）若t1=15min，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.6mol/L-0.3mol/L}{15s}$=0.02mol•L-1•min-1，故答案为：0.02mol•L-1•min-1；
（2）t4～t5阶段改变条件后，正逆反应速率都减小且相等，所以不可能是降低温度，应该为减小压强；反应中A的浓度变化为：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化为：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反应中A与C的化学计量数之比为0.2：0.3=2：3，根据t4～t5阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的方程式为2A（g）+B（g）?3C（g）；由方程式可知反应过程中消耗的B的物质的量浓度为：（1mol/L-0.8mol/L）×$\frac{1}{2}$=0.1mol/L，所以B的起始浓度为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L，向某密闭容器中加入4mol A、1.2mol C和一定量的B三种气体，A的起始浓度为1.0mol/L，体积=$\frac{4mol}{1.0mol/L}$=4L，物质的量=0.5mol/L×
4L=2mol，
故答案为：减小压强； 2mol；
（3）该反应是体积不变的反应，而t5～t6阶段正逆反应速率都增大，说明是升高了温度；升高温度后正反应速率大于逆反应速率，说明该反应为吸热反应，逆反应为放热反应，
故答案为：升高温度，放热反应；
（4）依据（2）的计算得到A的物质的量共变化物质的量=（1mol/L-0.8mol/L）×4L=0.8mol/L，而此过程中容器与外界的热交换总量为QkJ，所以2molA反应热量变化为2.5QKJ，所以反应的热化学方程式为：2A（g）+B（g）?3C（g）△H=+2.5QKJ/mol，
故答案为：2A（g）+B（g）?3C（g）△H=+2.5QKJ/mol；
（5）图象分析可知反应速率影响因素可知，升高温度，反应速率增大，Ⅴ的温度最高，故答案为：Ⅴ．

点评 本题考查了化学反应平衡影响因素的分析判断、热化学方程式的书写，难度中等，解题关键是明确影响化学反应速率、化学平衡的因素，（3）为易错点，注意根据图象判断该反应为吸热反应．

练习册系列答案
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18．实验室可用氯气制备无水氯化铁，查阅资料得知：无水氯化铁里棕红色、容易潮解、在100℃左右升华．某课外学习小组设计了如下实验装置制备无水氯化铁，D中硬质玻璃管内的固体为铁粉，E用于收集无水氯化铁．

回答下列问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗，F装置的作用是吸收未反应的氯气，防止污染环境．
（2）D中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3，A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）上述实验装置的设计还有不完善的地方，主要有两点，分别是导管易被产品堵塞，不安全产品易受潮而水解，导致产品不纯，
．
19．肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香．实验室制备肉桂酸的化学方程式为：
（苯甲醛）+（CH3CO）2O（乙酸酐）$→_{140-170℃}^{K_{2}CO_{3}}$（肉桂酸）+CH3COOH（乙酸）
主要试剂及其物理性质
名称分子量性状密度g/cm3熔点℃沸点℃溶解度：克/100ml溶剂
水醇醚
苯甲醛106无色液体1.06-26178-1790.3互溶互溶
乙酸酐102无色液体1.082-73138-14012溶不溶
肉桂酸148无色结晶1.248133-1343000.0424溶
密度：常压，25℃测定
主要实验步骤和装置如下：

Ⅰ合成：按图1连接仪器，加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾．在140～170℃，将此混合物回流45min．
Ⅱ分离与提纯：
①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟，并用水蒸气蒸馏，从混合物中除去未反应的苯甲醛，得到粗产品
②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液，再加90ml水，加热活性炭脱色，趁热过滤、冷却；
③将1：1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中，至溶液呈酸性，经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸；
水蒸气蒸馏：使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率．同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物．回答下列问题：
（1）合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行，实验前仪器必须干燥．实验中为控制温度在140～170℃需在BD中加热（请从下列选项中选择）．
A．水     B．甘油（沸点290℃）    C．砂子    D．植物油（沸点230～325℃）
反应刚开始时，会有乙酸酐（有毒）挥发，所以该实验应在通风橱或通风处中进行操作．
（2）图2中水蒸气蒸馏后产品在三颈烧瓶（填仪器名称）
（3）趁热过滤的目的防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗，方法：用热过滤漏斗或采取保温措施．
（4）加入1：1的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸，析出的肉桂酸晶体通过减压过滤与母液分离．下列说法正确的是ACD．
A．选择减压过滤是因为过滤速度快而且能得到较干燥的晶体
B．放入比布氏漏斗内径小的滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再迅速开大水龙头抽滤
C．洗涤产物时，先关小水龙头，用冷水缓慢淋洗
D．抽滤完毕时，应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管，再关水龙头
（5）5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.1g，则产率是41.9%（保留3位有效数字）．
16．用50mL1.0mol/L盐酸与50mL1.1mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒．该用品能否用铁质用品代替不能，原因是①铁的导热系数大，容易散热；②铁会与盐酸反应
（2）图示中用品填加后的装置叫量热器．
（3）烧杯间填满碎纸条的作用是保温，减少热量的散失．
（4）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小（填“偏大、偏小、无影响”）．
（5）如果用60mL1.0mol/L盐酸与50mL1.1mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相等、不相等”），所求中和热相等（填“相等、不相等”）．已知在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出上述反应的热化学方程式NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol
（6）用相同浓度和体积的氨水（NH3•H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（7）本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和．试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热数值偏低（填偏高、偏低或不变）；
（8）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录如表原始数据．
实验序号        起始温度t1/℃终止温度（t2）℃温差（t2-t1）℃
盐酸 NaOH溶液平均值
125.124.925.031.66.6
225.125.125.131.86.7
325.125.125.131.96.8
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3中和后混和液的比热容 C=4.18J（g．•℃），Q=C•m•△t则该反应的中和热为△H=-56.0kJ/mol．
3．（1）常温下0.1mol•L-1CH3COONa溶液呈碱（选填“酸”、“中”、“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-．
（2）在配制碳酸钠溶液时，为了防止发生水解，可以加入少量的NaOH（或NaHCO3）．（填化学式）
（3）写出泡沫灭火器（内含NaHCO3溶液和Al2（SO4）3溶液）倒置时反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑．
（4）常温下，0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）＞c（CO32-）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H20?H2CO3+OH-，HCO3-的水解程度大于电离程度（用离子方程式和必要的文字说明）．
（5）已知：
①ZnCl2•xH2O易溶于水，且其水溶液呈酸性
②SOCl2极易与水发生下列反应：SOCl2+H2O═SO2+2HCl
实验室制取无水氯化锌是将ZnCl2•xH2O与SOCl2混合加热的方法．
请回答下列问题：
混合加热时发生的化学方程式：ZnCl2•XH2O+XSOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnCl2+XSO2+2XHCl；SOCl2的作用是夺取ZnCl2•XH2O中的结晶水，生成的HCl抑制ZnCl2•XH2O的水解．
13．现有下列十种物质：①NH3 ②铁 ③Ba（OH）2  ④CO2 ⑤H2SO4 ⑥NaOH ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩Al2（SO4）3
（1）按物质的分类方法填写表格的空白处：
分类标准单质氧化物混合物胶体  电解质非电解质
属于该类的物质②④⑧⑨ ⑦③⑤⑥ ①④
（2）上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应，H++OH-=H2O，该离子反应对应的化学方程式为Ba（OH）2+2HNO3=Ba（NO3）2+2H2O（写一个）．
（3）⑩在水中的电离方程式为Al2（SO4）3=2Al3++2SO42-，17.1g⑩溶于水配成250mL溶液，SO42-的物质的量浓度为0.6mol/L．
（4）少量的④通入⑥的溶液中反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O．
20．金属锂在通讯和航空航天领域中有重要的应用．以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如下图，其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2，另含有FeO、MgO、CaO等杂质．

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如表：
温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
请回答下列问题：
（1）锂矿中的FeO在反应 I中发生的化学反应方程式为2FeO+4H2SO4（浓）=Fe2（SO4）3+SO2↑+4H2O
（2）反应 II中pH的范围是4.7≤pH＜9.6
（3）沉淀B中主要成分为CaCO3和Mg（OH）2（填化学式）；沉淀C应使用热水 洗涤（选填“热水”或“冷水”）
（4）反应 IV发生的离子方程式为2Li++CO32-=Li2CO3
（5）电解熔融LiCl的阴极电极反应式为Li++e-=Li；阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时放电产生O2．
17．已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：设第3步所得固体D的质量为 32g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6 L，则X中FeO与CuO的物质的 量之比为（　　）
A．4：1B．1：2C．2：1D．1：1
18．电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：2PbSO4+2H2O  $?_{放电}^{充电}$Pb+PbO2+4H++2SO42-．则下列说法正确的是（　　）
A．放电时：电子方向由B到A
B．放电时：正极反应是 Pb-2e-+SO42-═PbSO4
C．充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+
D．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

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