题目内容

4.在一密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)?2Z(g),若X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡状态时,下列说法正确的是(  )
A.Z的浓度可能为0.3mol/L
B.平衡时X2、Y2的转化率相等
C.平衡时,Y2和Z的生成速率之比为2:1
D.若平衡后再改变外界条件,升高温度,则反应的平衡常数将变大

分析 A.X2的起始浓度分别为0.1mol/L,若完全转化生成Z为0.2mol,该反应为可逆反应,则Z的浓度小于0.4mol;
B.Z的浓度极限转化为反应物时,相当于X2、Y2的起始浓度分别为0.2mol/L、0.4mol/L,而反应时转化的量为1:1;
C.平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比;
D.该反应可能为吸热反应或放热反应,若为放热反应,升高温度,平衡逆向移动.

解答 解:A.X2的起始浓度分别为0.1mol/L,若完全转化生成Z为0.2mol,该反应为可逆反应,则Z的浓度小于0.4mol,可知平衡时Z的浓度可能为0.3mol/L,故A正确;
B.Z的浓度极限转化为反应物时,相当于X2、Y2的起始浓度分别为0.2mol/L、0.4mol/L,而反应时转化的量为1:1,可知转化率一定不相等,故B错误;
C.平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则平衡时,Y2和Z的生成速率之比为1:2,故C错误;
D.若为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则化学平衡常数减小,故D错误;
故选A.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握可逆反应的特点、转化率计算、平衡判定、平衡常数与温度的关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意极限转化法应用及选项D中焓变未知,题目难度不大.

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8.我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖.青蒿素是治疗疟疾的有效药物,它的使用在全世界“拯救了几百万人的生命”.由青蒿素合成系列衍生物(它们的名称和代号如图1所示)的路线如图:

已知:+H-OH→
回答下列问题:
(1)青蒿素属于内酯化合物(在同一分子中既含有羧基,又含有羟基,二者脱水而结合成的产物),请用笔在图2中将青蒿素分子中的内酯基标出来;根据酯的性质判断青蒿素可能具有的某种化学性质和反应条件为可在酸性或碱性条件下发生水解反应.屠呦呦教授率领的研究团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的探究过程,最终确认只有采用低温、乙醚冷浸等方法才能成功提取青蒿素;研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团在提取过程中对热不稳定,试写出该基团的结构式-O-O-.
(2)科学家在青蒿素的研究中进一步发现,一定条件下硼氢化钠(NaBH4)能和青蒿素反应生成双氢青蒿素,如反应①所示,该反应中NaBH4的作用是B(填字母序号).
A.氧化剂          B.还原剂      C.催化剂        D.溶剂
因双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,所以治疗疟疾的效果更好.试从分子结构与性质关系的角度推测双氢青蒿素水溶性增强、疗效更好的主要原因分子中羰基转变为羟基,分子极性增强,导致双氢青蒿素水溶性增强、疗效更好.
(3)有机物D是分子式为C4H4O3的五元环状化合物,请写出D的结构简式
(4)以H2Q表示双氢青蒿素,写出反应②(双氢青蒿素和甲醇反应)的化学方程式H2Q+CH3OH$\stackrel{H+}{→}$HQ-CH3+H2O.
(5)从双氢青蒿素(H2Q)出发,可通过多步反应合成出有机物E.合成过程中,有机原料除H2Q、外,还需含苯环的二羟基化合物F,写如有机物F与NaOH溶液反应的离子反应方程式,有机物G是F的同分异构体,有机物G遇FeCl3溶液显紫色,且有4种不同类型的氢,其个数比为3:2:2:1,则符合条件的有机物G的同分异构体有3种.
12.某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究ClO3-和I-的反应规律.实验操作及现象如下:
实验及试剂编号无色NaClO3溶液用量试管中溶液颜色淀粉KI试纸颜色
10.05mL浅黄色无色
20.20mL深黄色无色
30.25mL浅黄色蓝色
40.30mL无色蓝色
(1)取实验2后的溶液,进行如图1实验:

经检验,上述白色沉淀是AgCl.写出加入0.20mLNaClO3后,溶液中ClO3-和I-发生反应的离子方程式:
ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O.
(2)查阅资料:一定条件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-
作出假设:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应,同时生成Cl2
进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行如图2实验,进一步佐证其中含有IO3-.其中试剂X可以是c(填字母序号).
a.碘水          b.KMnO4溶液        c.NaHSO3溶液
②有同学提出,仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2,便补充了如下实验:将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸,再滴加0.30mL1.33mol•L-1NaClO3溶液后,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化.进行以上对比实验的目的是进一步佐证4中生成了Cl2
获得结论:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色原因是2ClO3-+I2=Cl2↑+2IO3-(用离子方程式表示).
(3)小组同学继续实验,通过改变实验4中硫酸溶液的用量,获得如表实验结果:
编号6.0mol•L-1 H2SO4 溶液用量试管中溶液颜色淀粉KI试纸颜色
50.25mL浅黄色无色
60.85mL无色蓝色
①对比实验4和5,可以获得的结论是ClO3-和I-的反应规律与H+(或H2SO4)的用量有关
②用离子方程式解释实验6的现象:6ClO3-+5I-+6H+=3Cl2↑+5IO3-+3H2O.

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