【题目】亚硝酰氯是工业上重要的原料,是合成有机物的中间体。
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H<0
(1)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1 ,则平衡后NO的转化率α1=_____________。其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)。
(2)若使反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) 的平衡常数增大,可采用的措施是___________。
(3)将NO与Cl2按物质的量之比2∶1充入一绝热密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO △H<0,实验测得NO的转化率α(NO)随时间的变化经如图所示。NO(g)的转化率α(NO)在t2~t3时间段内降低的原因是______________________________。
(4)在其他条件相同时,向五个恒温的密闭容器中分别充入1molCl2与2molNO,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H< 0,部分反应条件及平衡时ClNO的含量如下表所示:
容器编号 | 温度/℃ | 容器体积/L | 平衡时ClNO含量(占比) |
Ⅰ | T1 | 2 | 2/3 |
Ⅱ | T2=T1 | 3 | W2 |
Ⅲ | T3>T1 | V3 | 2/3 |
Ⅳ | T4 | V4 | W4 |
Ⅴ | T5 | V5 | W5 |
①V3________2 (填写“大于”、“小于”或“等于”);
②容器Ⅱ中化学平衡常数K=_________;
③容器Ⅳ、容器Ⅴ分别与容器Ⅰ相比实验条件不同,反应体系总压强随时间的变化如图所示。与容器Ⅰ相比,容器Ⅳ改变的实验条件是_____________________;容器Ⅴ与容器Ⅰ的体积不同,则容器Ⅴ中反应达到平衡时气体总压强(P )的范围是________。
【答案】75% > 降低温度 t2达到平衡,t2~t3段温度升高,平衡逆向移动,NO转化率减小 小于 72 使用催化剂 6Mpa<P<6.75Mpa
【解析】
(1)考查化学平衡的计算,根据化学反应速率的数学表达式,生成ClNO的物质的量为7.5×10-3×10×2mol=0.15mol,消耗的NO的物质的量为0.15mol,NO的转化率为0.15/0.2×100%=75%,恒容状态,反应向正反应方向进行,气体物质的量减少,压强减小,向正反应趋向减小,恒压状态下,压强不变,向正反应方向趋向比恒容大,即α2>α1;(2)考查影响化学平衡常数的因素,正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,因此采用措施为降低温度;(3)考查勒夏特列原理,t2时刻NO的转化率最大,说明反应达到平衡,即0~t2时刻反应向正反应方向进行,正反应方向是放热反应,t2时刻后,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低;(4)考查化学平衡常数的计算、勒夏特列原理,①T3>T1,在T1的基础上升高温度到T3,正反应方向是放热反应,平衡向逆反应方向进行,ClNO的量降低,但III和I容器中ClNO的含量相等,III中容器的体积小于I容器,因此V3<2L;②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
起始: 2 1 0
变化: 2x x 2x
平衡:2-2x 1-x 2x I容器达到平衡时,ClNO的含量为2/3,因此有,解得x=0.75,根据化学平衡常数的定义,K=
=72,化学平衡常数只受温度的影响,容器II中温度与容器I的温度相等,因此容器II中化学平衡常数为72;③根据图像,IV比I先达到化学平衡,说明IV的化学反应速率比I快,达到平衡是IV和I压强相同,说明该因素只影响化学反应速率,不影响化学平衡的移动,因此改变的实验条件是使用催化剂;令V容器中消耗Cl2的物质的量为ymol,利用PV=nRT,起始时
,达到平衡后,
,得出y=3-P/3,V容器压强大于I,平衡向正反应方向进行,y>0.75,即3-P/3>0.75,解得P<6.75,根据压强与时间的关系,推出P的范围是6Mpa<P<6.75Mpa。
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【题目】地下水受到硝酸盐污染已成为世界范围内一个相当普遍的环境问题。用零价铁去除水体中的硝酸盐(NO3-)是地下水修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
作负极的物质是___________;正极的电极反应式是_____________。
(2)将足量铁粉投入水体中,测定NO3-去除率和pH,结果如下:
在pH =4.5的水体中,NO3-的去除率低的原因是_____________。
(3)为提高pH =4.5的水体中NO3-的去除率,某课题组在初始pH =4.5的水体中分别投入①Fe2+、②Fe、③Fe和Fe2+做对比实验结果如图:
此实验可得出的结论是____,Fe2+的作用可能是_________。(2)中NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因______________。
(4)地下水呈中性,在此条件下,要提高NO3-的去除速率,可采取的措施有_______。(写出一条)
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【题目】(1)写出2,2-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式___;
(2)写出蔗糖的分子式___;
(3)医院常用消毒酒精的体积分数是___;
(4)乙酸乙酯在酸性条件下水解的化学方程式___。
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【题目】几种物质的转化关系如图所示,A 是中学富见的金属,常温常压下Y呈液态,J由阴、阳离子个数1: 1构成且阴、阳离子都与氖原子的电子层结构相同。Z遇浓盐酸产生“白烟”。
回答下列问题
(1)J的化学式为_______________。
(2)写出③反应的化学方程式_______________。
(3)写出⑤反应的化学方程式_______________。
(4)实验室制备Z可能选择下列装置的是_______________(填代号)。
(5)为了测定X产品纯度,进行如下实验:取WgX产品溶于足量蒸馏水,将产生的气体全部赶出来并用V1 mLc 1mol/L盐酸吸收( 过量),再用c2mol/L NaOH溶液滴定吸收液至终点。消耗V2mL NaOH溶液。该样品纯度为_________________。若碱式滴定管未用待装溶液润洗,则测得结果__________(填“偏 高”、“偏 低”或“无 影 响” )。
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【题目】在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是________。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
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【题目】以下是某药物中间体D的合成过程:
A(C6H6O) B
(1)A的结构简式为_________________,A转化为B的反应类型是____________。
(2)D中含氧官能团的名称是__________。
(3)鉴别B、C可以用的试剂名称是______________。
(4)D在一定条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式是_________________。
(5)同时符合下到条件的D的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体;②苯环上只有2个取代基;③遇氯化铁溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是________________________________(写结构简式)。
(6)已知:
+CH≡CH
请设计合成路线以A和C2H2为原料合成(无机试剂任选):____________。
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【题目】如图是某同学设计的放热反应的观察装置,
其实验操作步骤如下:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;
③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2 mL左右的蒸馏水,观察现象。
试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是_______________。
(2)实验中观察到的现象是______________________________________________________________。
(3)实验中发生的化学反应方程式:____________________________。
(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:_______________________________________。
(5)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?____(填“能”或“否”)。
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【题目】已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按
向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(
)与温度(T)、
的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是
A. 图甲中
B. 若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C. 温度T1、, Cl2的转化率约为33.3%
D. 图乙中,线A表示正反应的平衡常数
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【题目】α-溴代羰基化合物合成大位阻醚的有效方法可用于药物化学和化学生物学领域。用此法合成化合物J的路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)F中含有的含氧官能团的名称是______,用系统命名法命名A的名称是______。
(2)B→ C所需试剂和反应条件为___________。
(3)由C生成D的化学反应方程式是__________。
(4)写出G的结构简式_________,写出检验某溶液中存在G的一种化学方法________。
(5)F+H→J的反应类型是_______。F与C在CuBr和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚,写出其中一种有机产物的结构简式:_______。
(6)化合物X是E的同分异构体,分子中不含羧基,既能发生水解反应,又能与金属钠反应。符合上述条件的X的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中能发生银镜反应,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:6的结构简式为_______。
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