题目内容
【题目】溴苯是一种重要化工原料，实验室制备溴苯的反应装置如图所示，有关数据如下：
苯 | 溴 | 溴苯 | |
相对分子质量 | 78 | 160 | 157 |
密度/gcm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题：
（1）仪器a的名称为___。
（2）在A装置中加入7.8mL无水苯、适量液态溴和少量铁屑。实验时装置B中可能的现象为___，装置C的作用是___。
（3）反应充分后，取A装置中反应液，经过下列步骤分离提纯：
①向其中加入适量___（填试剂名称），然后___（填操作名称）除去未反应的铁屑；
②滤液依次用水、l0%的NaOH溶液、水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。
（4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有一定量的杂质，要进一步提纯，下列仪器在该提纯步骤中没有使用到的是___(填入正确选项前的字母)。
A.
B.
C. D.
（5）最终得到产品5.5mL，本实验的产率是___。
【答案】分液漏斗 B中的液体逐渐变为（浅）红色 吸收HBr 水 过滤 除去HBr和未反应的Br2 B 60%
【解析】
苯与溴单质在FeBr3作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯、HBr，装置A中反应生成溴苯，该反应为放热反应，溴单质易挥发，因此利用装置B进行吸收，HBr为气体物质，会污染空气，利用装置C吸收，然后进行产品提纯等操作。
（1）仪器名称为分液漏斗；
（2）反应过程中挥发出的Br2蒸气溶于CCl4液体中，使溶液呈（浅）红色；装置A中反应生成HBr，挥发出的HBr气体有毒，防止污染空气，用C装置来吸收HBr；
（3）①反应液中有未反应的铁屑，通过加水过滤可除去；
②溴苯中含有Br2、HBr、苯等杂质，所以加入氢氧化钠溶液的作用是把Br2、HBr变成易溶于水而不易溶于有机物的盐，再经水洗可除去；
（4）溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体，根据表格数据可知，二者的沸点差异较大，因此用蒸馏方法分离，故不需分液用的仪器分液漏斗；
（5）根据守恒关系可知，理论上苯全部转化为溴苯，二者的物质的量相等，产率=
×100%=
≈60%。
尖子生新课堂课时作业系列答案
【题目】T℃时，将A和B各0.32mol充入恒容密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)
2C(g)△H=-akJ·mol-1(a>0)，反应过程中测定的数据如下表，下列说法正确的是（ ）
t/min | 0 | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(B)/mol | 0.32 | 0.24 | 0.22 | 0.20 | 0.20 |
A.若起始时向容器中充入0.64molC，则达平衡时吸收的热量为0.12akJ
B.恒温，如果压缩容器体积，B的浓度和体积分数均不变
C.若起始时向容器中充入0.64molA和0.64molB，则达平衡时n(C)<0.40mol
D.恒温、恒容，向平衡体系中再充入0.32molA，再次平衡时，B的转化率增大
【题目】在氮及其化合物的化工生产中，对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时，关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示：
化学反应 | 正反应活化能 | 逆反应活化能 | t℃时平衡常数 |
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H>0 | a kJ/mol | b kJ/mol | K1 |
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H<0 | c kJ/mol | d kJ/mol | K2 |
请写出t℃时氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式：______________________，t℃时该反应的平衡常数为__________ (用K1和K2表示)。
(2)工业合成氨的原理为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时，H2的物质的量浓度随时间的变化。图乙表示在其他条件不变的情况下，起始投料H2与N2的物质的量之比(设为x)与平衡时NH3的物质的量分数的关系。
①图甲中0～t1 min内，v(N2)＝_____mol·L－1·min－1；b点的v(H2)正_____a点的v(H2)逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②己知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol，容器体积为1L，保持温度和压强不变，又充入3 mol N2后，平衡________(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
(3)①科学家研究出以尿素为动力的燃料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，写出负极电极反应式：________________________________________________。
②理论上电池工作时，每消耗标准状况下2.24 L O2时，可产生的电量为________ (法拉第常数为96500C/ mol)。