题目内容

15.将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)?2C(g)+xD(g),2min后达到平衡时,A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol/(L•min).下列推断正确的是(  )
A.v(C)=0.5mol/(L•min)
B.x=3
C.B的转化率为25%
D.若使用催化剂可以缩短达到平衡的时间,但A转化率不变

分析 2s后A的转化率为50%,可知转化的A为2mol×50%=1mol,由反应可知生成C为1mol,v(C)=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{2s}$=0.25mol•L-1•s-1,v(D)=0.25mol•L-1•s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,则
        2A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g),
开始   2            2                0           0
转化   1           1.5               1           1
2s      1           0.5               1           1
以此解答该题.

解答 解:2s后A的转化率为50%,可知转化的A为2mol×50%=1mol,由反应可知生成C为1mol,v(C)=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{2s}$=0.25mol•L-1•s-1,v(D)=0.25mol•L-1•s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,则
        2A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g),
开始   2            2                0           0
转化   1           1.5               1           1
2s      1           0.5               1           1
A.由上述分析可知,v(C)=0.25mol•L-1•s-1,故A错误;
B.由上述分析可知,z=2,故B错误;
C.B的转化率为$\frac{1.5}{2}$×100%=75%,故C错误;
D.催化剂降低反应的活化能,同等程度改变反应速率,平衡不移动,故D正确.
故选D.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法、转化率的计算等为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意反应中物质的量的关系,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容.
现欲用该浓硫酸配制成1mol/L的稀硫酸.
现实验室仅需要这种稀硫酸220mL.试回答下列问题
(1)用量筒量取该浓硫酸13.6mL;
(2)配制时,必须使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还缺少的仪器是250mL容量瓶、胶头滴管;
(3)配制溶液的过程中,其他操作都正确,下列操作会使所配溶液浓
度偏高的是BCF;
A.用量筒量取浓硫酸时俯视
B.稀释浓硫酸时,未冷却到室温即转移到容量瓶中
C.量取浓H2SO4后的量筒进行洗涤,并将洗涤液转移到容量瓶中
D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
E.容量瓶不干燥
F.定容时,俯视容量瓶刻度线
(4)现需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL.
①根据计算得知,所需NaOH的质量为2.0g;
②配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)BCAFED.
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B.准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处.
3.实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸,反应如下:

已知:
①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃).
②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸.
③石蜡油沸点高于250℃
④苯甲醇沸点为205.3℃
实验步骤如下:
①向图1所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解,稍冷,加入10mL苯甲醛.开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行,加热回流约40min;
②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL,摇动均匀,冷却至室温.然后用乙醚萃取三次,每次10mL.水层保留待用.合并三次萃取液,依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10mL水洗涤,然后分液,将水层弃去,所得醚层进行实验步骤③;
③将分出的醚层,倒入干燥的锥形瓶中,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞;将锥形瓶中溶液转入图3所示的蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式,继续升高温度并收集205℃~206℃的馏分得产品A;
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体.冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B.

根据以上步骤回答下列问题:
(1)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需分液漏斗(仪器名称).
(2)步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去未反应完的苯甲醛,而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸,醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的,请用离子方程式说明其产生的原因
(3)步骤③中无水硫酸镁的作用是吸收水分,锥形瓶上要加塞的原因是防止乙醚挥发与空气混合,发生爆炸,产品A为苯甲醇.
(4)步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为水浴加热;蒸馏得产品A的加热方式是石蜡油油浴加热.
(5)步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为重结晶.
(6)步骤④中的抽滤又叫减压过滤,装置如图3所示.其中抽气泵接自来水龙头的作用是起抽气作用,使吸滤瓶、安全瓶中压强减小,便于过滤.
10.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,不会造成二次污染.
己知高铁酸盐热稳定性差,工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如图1所示:

(1)①上述氧化过程中,发生反应的离子方程式是2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3C1-+5H2O,在实际生产中一般控制反应温度30℃以下,其原因是防止生成的Na2FeO4发生分解.
②沉淀过程中加入浓KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4 ),这说明该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小.
③在提纯K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,沉淀洗涤方法是将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2-3次.
④某温度下,将C12通入NaOH溶液中,反应后得到NaCl,NaC1O,NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与C1O3-离子的物质的量之比是1:2,则C12与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为11:3.
(2)工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图2所示:阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,其中可循环使用的物质是NaOH溶液.
(3)CO2可转化为碳酸盐,其中Na2CO3是一种用途广泛的碳酸盐.
己知:25℃时,几种酸的电离平衡常数如表所示.
H2CO3H2SO3HNO2HClO
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K1=1.2×10-2
K2=6.6×10-8
K=7.2×10-4K=2.9×10-8
25℃时,向一定浓度的Na2CO3溶液中分别滴入等物质的量浓度的下列溶液至过量:
①NaHSO3②HNO3③HC1O,溶液中的n (HCO3-)与所加入溶液体积(V)的关系如图3所示.其中符合曲线Ⅱ的溶液为①③.
20.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌.某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下:

(1)气体a的化学式为O2.溶液A的名称是硫酸.
(2)反应I的离子方程式为2ClO3-+SO32-+2H+$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2ClO2↑+SO42-+H2O,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1.
(3)反应Ⅱ的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2═2NaClO2+2H2O+O2.反应过程中控制温度不高于20℃,目的是防止H2O2分解.
(4)NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O.上述生产中由NaClO2溶液得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是B、E、D(填字母序号).
A.蒸馏   B.蒸发   C.灼烧   D.过滤         E.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是重结晶(填操作名称).
(5)为了测定NaClO2•3H2O的纯度,取上述产品10g溶于水配成500mL溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后加入2~3滴淀粉溶液,用0.264mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定.当滴入最后一滴Na2S2O3标准液时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色(填颜色变化),且半分钟内不发生变化,说明滴定达终点.重复三次实验,用去标准液的平均体积为20.00mL.则产品的纯度为95.37%(保留小数点后两位,提示:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI).

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