题目内容
9．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线X表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b和d．
（2）①前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=0.04mol•L-1•min-1
②0～15min，反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数Kb=$\frac{10}{9}$．
③25min～35min时，反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数Kd=Kb（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是增大NO2的浓度（用文字表达），若要达到使NO2（g）的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是BD．
A．加入催化剂 B．缩小容器体积
C．升高温度 D．加入一定量的N2O4．
分析 （1）根据反应方程式2NO2（g）?N2O4（g）可知，NO2的浓度变化是N2O4浓度变化量的2倍，据此结合图象中物质浓度的变化量判断；
物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态，根据图象判断处于平衡状态的点；容器内混合气体的体积不变，质量不变所以密度不变；
（2）①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO2）；
②0～15min，根据图象求出平衡时的浓度，再根据K的表达式求出K；
③由曲线看出25 min时，NO2的浓度突然增大；温度不变，化学平衡常数不变；
（3）由曲线看出25 min时，NO2的浓度突然增大；根据压强对平衡的影响分析．
解答 解：（1）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线；
由图可知，10-25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，故b、d处于化学平衡状态，
故答案为：X；b和d；
（2）①X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线．由图可知，前10min内，NO2的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，所以υ（NO2）=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol•L-1•min-1，
故答案为：0.04；
②0～15min，反应2NO2（g）?N2O4（g），v（NO2）=0.6mol•L-1，v（N2O4）=0.4mol•L-1，则K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.4}{0．{6}^{2}}$=$\frac{10}{9}$，
故答案为：$\frac{10}{9}$；
③由曲线看出25 min时，NO2的浓度突然增大，可知改变的条件为增大NO2的浓度；温度不变，化学平衡常数不变；
故答案为：=；
（3）因在25 min时，增大了NO2的浓度，相当于增大了压强，平衡右移，d点时NO2的百分含量小于b时NO2百分含量，要使25 min时改变条件达到使NO2（g）的百分含量与d点相同的化学平衡状态，可加压，加入一定量的N2O4，也相当于加压，
故答案为：增大NO2的浓度；BD．
点评 本题考查化学平衡的计算，为高考常见题型，涉及化学平衡图象、反应速率计算等知识，题目难度中等，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的概念及计算方法．
智能训练练测考系列答案| A． | 加入苯酚显紫色的溶液：K+、NH4+、Cl-、I-；加入酚酞呈红色的溶液：SO42-、K+、Cl-、HSO3-分别都不能大量共存（常温下） | |
| B． | $\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-12的溶液：K+、AlO2-、CO32-、Na+； pH=2的溶液：NO3-、Fe2+、Na+、Al3+分别都可以大量共存（常温下） | |
| C． | 已知：25℃时，Mg（OH）2的Ksp=5.61×10-12，MgF2的KSP=7.42×10-11，25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2 可以转化为MgF2 | |
| D． | 表示H2燃烧热的化学方程式为：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（1）；△H=-285.8kJ/mol |
工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2]．2NH3（g）+C02（g）$\stackrel{一定条件}{?}$C0（NH2）2 （g）+H20（g）△H＜0
t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min开始达到平衡．反应中CO2（g）的物质的量随时间变化如下表所示：
| 时间/min | 0 | 20 | 70 | 80 | 100 |
| 万（CO2）/mol | 0.10 | 0.060 | 0.020 | 0.020 | 0.020 |
②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mo1CO和0.20molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将增大 （填“增大”、“不变”或“减小”）．
③上述可逆反应的平衡常数为277.8（保留一位小数）．
④如图所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素〔CO（NH2）2〕的碱性溶液制取氢气．该装置中阳极的电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O．
CH3COOH+CH2CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
发生的副反应如下：2CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$
CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$
有关化合物的物理性质见表：
| 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 |
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13.8mL（0.150mol）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）方案甲中使用分水器不断分离除去水的目的是有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反应方向移动．
（2）仪器a的名称接受器或牛角管，仪器b的名称球形冷凝管．
（3）提纯过程中，步骤②的目的是为了除去有机层中残留的酸，步骤④加入少量无水MgSO4的目的是干燥．
（4）下列有关洗涤过程中分液漏斗的使用正确的是AB．
A．分液漏斗使用前必须要检漏，只要分液漏斗的玻璃塞和旋塞芯处不漏水即可使用
B．洗涤时振摇放气操作应如图所示
C．放出下层液体时，不需将要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．
阿司匹林（乙酰水杨酸，）是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药．乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128℃～135℃．某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[（CH3CO）2O]为主要原料合成阿司匹林，反应原理如下：
制备基本操作流程如下：
醋酸酐+水杨酸$\stackrel{浓硫酸}{→}$$\stackrel{摇匀}{→}$$\stackrel{85℃-90℃加热}{→}$$\stackrel{冷却}{→}$$→_{洗涤}^{减压过滤}$粗产品
主要试剂和产品的物理常数如表所示：
| 名称 | 相对分子质量 | 熔点或沸点（℃） | 水 |
| 水杨酸 | 138 | 158（熔点） | 微溶 |
| 醋酸酐 | 102 | 139.4（沸点） | 易水解 |
| 乙酰水杨酸 | 180 | 135（熔点） | 微溶 |
（1）制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）合成阿司匹林时，最合适的加热方法是水浴加热．
（3）提纯粗产品流程如下，加热回流装置如图：
粗产品$→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加热}$$\stackrel{趁热过滤}{→}$$→_{减压过滤}^{冷却}$$→_{干燥}^{洗涤}$乙酰杨酸
①沸石的作用是防止暴沸；
②冷凝水的流出方向是c（填“b”或“c”）；
③使用温度计的目的是便于调控加热温度，防止乙酰水杨酸受热分解．
（4）在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm3），最终称得产品质量为2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为84.3%（用百分数表示，小数点后一位）．
