题目内容
14.通常将0℃、101kPa称作标准状况,标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol,若标准状况下CO和CO2混合气体的密度为1.607g/L,则混合气体的平均相对分子质量为36;其中CO的质量分数为38.89%;若将0.1mol该混合气体通入含0.1molCa(OH)2的澄清石灰水中,写出反应的离子方程式:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O.分析 通常将0℃101kPa称为标准状况下;标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol;根据M=ρVm计算出混合气体的平均摩尔质量,从而可知其平均分子量;设出气体的物质的量,根据平均摩尔质量列式计算;二者的物质的量相等,恰好反应生成碳酸钙沉淀.
解答 解:标准状况下是指在0℃101kPa条件下;标准状况下气体摩尔体积相同,都约为22.4L/mol;
若标准状况下CO和CO2混合气体的密度为1.607g/L,则混合气体的平均摩尔质量为:M=ρVm=1.607g/L×22.4L/mol≈36g/mol,该混合气体的平均相对分子质量为36;设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则$\frac{28x+44y}{x+y}$=36,解得x:y=1:1,混合气体中CO的质量分数为:$\frac{28×1}{28×1+44×1}$×100%=38.89%;
若将0.1mol该混合气体通入含0.1molCa(OH)2的澄清石灰水中,二者物质的量相等,恰好反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的离子方程式为:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O,
故答案为:0℃、101kPa;22.4L/mol;36;38.89%;CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O.
点评 本题考查了物质的量的计算、离子方程式书写等知识,题目难度中等,明确气体摩尔体积的使用条件为解答关键,注意掌握物质的量与其它物理量之间的关系,试题培养了学生的灵活应用能力.
练习册系列答案
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19.下列说法与判断正确的是( )
| A. | 存在系统命名为1-甲基-2-乙基辛烷的烷烃,其分子式为C11H24 | |
| B. | 乙醛和丙烯醛(CH2=CHCHO)不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 | |
| C. | 通过测定反应前后溶液导电性的变化可判断在稀苯酚溶液中加入少量浓溴水时发生的是取代反应而不是加成反应 | |
| D. | 煤经加工所得的产物中存在大量的多环芳烃和稠环芳烃,如二甲联苯( |
2.乙醇是一种优质的液体燃料,二甲醚与合成气制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径,总反应为:CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g).向反应系统中同时通入二甲醚、一氧化碳和氢气,先生成中间产物乙酸甲酯后,继而生成乙醇.发生的主要化学反应有:
回答下列问题:
(1)二甲醚碳基化反应的△H<0 (填“>”“<”“=”).
(2)若反应在恒温恒容下进行,下列可说明反应已经达到平衡状态的是BD.
A.2v(CH3COOCH3)=v(H2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度保持不变
D.密闭容器中C2H5OH的体积分数保持不变
(3)总反应CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g)的平衡常数表达式K=$\frac{c({C}_{2}{H}_{5}OH)c(C{H}_{3}OH)}{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$,随温度的升高,总反应的K将减小 (填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)在压强为1Mpa条件下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图1所示,温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示.观察图2可知乙酸甲酯含量在 300K~600K范围内发生变化是随温度升高而增大,简要解释产生这种变化的原因该温度范围,反应Ⅰ转化率都很大,反应Ⅱ的转化率随温度升高而减小,所以乙酸甲酯的含量升高.
(5)将CH3OCH3(g)和CO(g)按物质的量之比1:1充入密闭容器中发生碳基化反应,在T K时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①20min时,只改变了某一条件,根据上表中的数据判断改变的条件可能是C(填字母).
A.通入一定量的CO B.移出一定量的CH3OCH3C.加入合适的催化剂
②在图3中画出TK,CH3COOCH3(g)的体积分数随反应时间的变化曲线.
| 反应过程 | 化学方程式 | 不同温度下的K | ||
| 273.15K | 1000K | |||
| Ⅰ | 二甲醚羰基化反应 | CH3OCH3(g)+CO(g)?CH3COOCH3(g) | 1016.25 | 101.58 |
| Ⅱ | 乙酸甲酯加氢反应 | CH3COOCH3(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g) | 103.97 | 10-0.35 |
(1)二甲醚碳基化反应的△H<0 (填“>”“<”“=”).
(2)若反应在恒温恒容下进行,下列可说明反应已经达到平衡状态的是BD.
A.2v(CH3COOCH3)=v(H2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度保持不变
D.密闭容器中C2H5OH的体积分数保持不变
(3)总反应CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g)的平衡常数表达式K=$\frac{c({C}_{2}{H}_{5}OH)c(C{H}_{3}OH)}{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$,随温度的升高,总反应的K将减小 (填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)在压强为1Mpa条件下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图1所示,温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示.观察图2可知乙酸甲酯含量在 300K~600K范围内发生变化是随温度升高而增大,简要解释产生这种变化的原因该温度范围,反应Ⅰ转化率都很大,反应Ⅱ的转化率随温度升高而减小,所以乙酸甲酯的含量升高.
(5)将CH3OCH3(g)和CO(g)按物质的量之比1:1充入密闭容器中发生碳基化反应,在T K时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| 时间(min) 浓度(mol•L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| CH3OCH3(g) | 2.00 | 1.80 | 1.70 | 1.00 | 0.50 | 0.50 |
| CO(g) | 2.00 | 1.80 | 1.70 | 1.00 | 0.50 | 0.50 |
| CH3COOCH3(g) | 0 | 0.20 | 0.30 | 1.00 | 1.50 | 1.50 |
A.通入一定量的CO B.移出一定量的CH3OCH3C.加入合适的催化剂
②在图3中画出TK,CH3COOCH3(g)的体积分数随反应时间的变化曲线.
9.下列各组物质中,一定互为同系物的是( )
| A. | 淀粉和纤维素 | B. | 蔗糖和麦芽糖 | ||
| C. | 分子式为C4H6和C5H8的烃 | D. | 分子式为C4H10和C20H42的烃 |
19.为了除去硝酸钾晶体中所含的硝酸钙和硫酸镁,先将它配成溶液,然后加入几种试剂,配以过滤、蒸发结晶等操作,制成纯净的硝酸钾晶体,其加入试剂及顺序正确的是( )
| A. | NaOH--Na2CO3--BaCl2--HCl | B. | NaOH--BaCl2--Na2CO3--HCl | ||
| C. | KOH--K2CO3--Ba(NO3)2--HNO3 | D. | KOH--Ba(NO3)2--K2CO3--HNO3 |
3.对于溶液中的反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是( )
| A. | 加水 | B. | 增加同浓度FeSO4的用量 | ||
| C. | 加压 | D. | 加入少量KMnO4晶体 |
4.某烃和Cl2充分加成的产物结构简式为
,则原有机物一定是( )
| A. | 1,3-丁二烯 | B. | 2-甲基-1,3-丁二烯 | ||
| C. | 2-丁炔 | D. | 1,4-二氯-2-甲基-2-丁烯 |