题目内容
12.1molX 气体跟 amolY 气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)?bZ(g)反应达到平衡后,测得 X 的转化率为 50%.而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的$\frac{3}{4}$,则 a和 b的数值可能的组合是( )①a=1,b=1②a=2,b=1③a=2,b=2④a=3,b=2.
| A. | ①② | B. | ②④ | C. | ①③ | D. | ①④ |
分析 依据化学平衡三段式列式计算各组分平衡时物质的量,同温同压下,密度之比和气体体积成反比,即和气体物质的量成反比,据此结合选项讨论判断a、b的取值,以此解答该题.
解答 解:1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中反应,反应达到平衡后,测得X的转化率为50%,则参加反应的X为0.5mol,则:
X(g)+a Y(g)?b Z(g)
起始量(mol):1 a 0
变化量(mol):0.5 0.5a 0.5b
平衡量(mol):0.5 0.5a 0.5b
同温同压下,气体总质量不变,反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比,即和气体物质的量成反比,反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的$\frac{3}{4}$,则反应前气体物质的量是反应后气体物质的量$\frac{4}{3}$,则(1+a):(0.5+0.5a+0.5b)=4:3,整理得:2b=a+1,
若a=1,则b=1,若a=2,则b=1.5,若a=3,则b=2,
故选D.
点评 本题考查了化学平衡的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,明确同温同压下混合气体密度之比和气体物质的量成反比是计算关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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12.
已知某醇燃料含有碳、氢、氧三种元素.为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收):
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为1.8 g,假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为5 g;
(2)生成的水中氢元素的质量为0.2 g;
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为0.6 g;
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为3:1;
(5)已知这种醇的每个分子中含有一个氧原子,则该醇的分子式为CH4O,结构简式为CH3OH.
| 实验前 | 实验后 | |
| (干燥剂+U形管)的质量 | 101.1g | 102.9g |
| (石灰水+广口瓶)的质量 | 312.0g | 314.2g |
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为1.8 g,假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为5 g;
(2)生成的水中氢元素的质量为0.2 g;
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为0.6 g;
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为3:1;
(5)已知这种醇的每个分子中含有一个氧原子,则该醇的分子式为CH4O,结构简式为CH3OH.
10.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是( )
| A. | NH4+、Ba2+、Cl-、NO3- | B. | K+、Na+、Cl-、SO42- | ||
| C. | Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3- | D. | Na+、Cl-、CO32-、SO32- |
4.某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验.查阅资料,有关信息如下:

①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能发生的副反应:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl
(三氯乙酸)
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
(1)仪器A中发生反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;装置B中的试剂是饱和食盐水.
(2)若撤去装置C,可能导致装置D中副产物CCl3COOH、C2H5Cl(填化学式)的量增加;装置D可采用水浴加热的方法以控制反应温度在70℃左右.
(3)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH.你认为此方案是否可行,为什么?不可行,CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO.
(4)装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(5)测定产品纯度:称取产品0.30g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mo1•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点.进行平行实验后,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.则产品的纯度为88.5%.(CCl3CHO的相对分子质量为147.5)
滴定的反应原理,:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑ I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol•L-1,Ka (CH3COOH)=1.7×10-5mol•L-1
请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱.
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能发生的副反应:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl
(三氯乙酸)
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
| C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl | |
| 相对分子质量 | 46 | 147.5 | 163.5 | 64.5 |
| 熔点/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
| 沸点/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
| 溶解性 | 与水互溶 | 可溶于水、乙醇 | 可溶于水、乙醇 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(2)若撤去装置C,可能导致装置D中副产物CCl3COOH、C2H5Cl(填化学式)的量增加;装置D可采用水浴加热的方法以控制反应温度在70℃左右.
(3)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH.你认为此方案是否可行,为什么?不可行,CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO.
(4)装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(5)测定产品纯度:称取产品0.30g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mo1•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点.进行平行实验后,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.则产品的纯度为88.5%.(CCl3CHO的相对分子质量为147.5)
滴定的反应原理,:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑ I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol•L-1,Ka (CH3COOH)=1.7×10-5mol•L-1
请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱.