练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    6．物质（t-BuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应：（t-BuNO）2?2（t-BuNO）
    （1）当（t-BuNO）2的起始浓度c0为0.50mol•L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率a是65%．列式计算20℃时上述反应的平衡常数K=2.41．
    （2）一定温度下，随着（t-BuNO）2的起始浓度增大，其平衡转化率减小（填“增大”“不变”或“减小”）．已知20℃时该反应在CCl4溶液中的平衡常数为1.9，若将反应溶液正庚烷改成CCl4，并保持（t-BuNO）2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于（填“大于”“等于”或“小于”）其在正庚烷溶液中的平衡转化率．
    （3）实验测得该反应的△H=50.5kJ．mol-1，活化能Ea=90.4kJ．mol-1．下列能量关系图合理的是D．

    （4）该反应的△S＞0（填“＞”“＜”或“=”）．在较高（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行．
    （5）随着该反应的进行，溶液的颜色不断变化，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），可以确定该化学反应的速率．用于比色分析的仪器是C．
    A．pH计       B．元素分析仪    C．分光光度计     D．原子吸收光谱仪．

    分析 （1）当（t-BuNO）2的起始浓度c0为0.50mol•L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率a是65%，则其浓度变化量为0.5mol/L×65%=0.325mol/L，则：
                （t-BuNO）2?2（t-BuNO）
    起始量（mol/L）：0.5          0
    变化量（mol/L）：0.325        0.65
    平衡量（mol/L）：0.175        0.65
    代入平衡常数k=$\frac{{c}^{2}[（t-BuNO）]}{c[（t-BuNO）_{2}]}$计算；
    （2）平衡常数K=$\frac{（2{c}_{0}α）^{2}}{{c}_{0}（1-α）}$，温度不变，则K不变，则增大（t-BuNO）2的起始浓度为保证K不变，则转化率a应减小，结合平衡常数相对大小判断在CCl4溶剂中的平衡转化率与在正庚烷溶液中的平衡转化率大小关系；
    （3）由实验测得该反应的△H=+50.5 kJ•mol-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，活化能Ea=90.4 kJ•mol-1，活化分子总能量比反应物总能量高90.4 kJ•mol-1，则Ea-△H=39.9 kJ•mol-1＜50.5kJ•mol-1；
    （4）由反应可知，1mol反应物参加反应时生成2mol生成物，则△S＞0，再由△H-T△S＜0有利于该反应自发进行判断温度；
    （5）由利用溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系，可以确定该化学反应的速率，给出的仪器中只有分光光度计可进行比色分析．

    解答 解：（1）当（t-BuNO）2的起始浓度c0为0.50mol•L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率a是65%，则其浓度变化量为0.5mol/L×65%=0.325mol/L，则：
                （t-BuNO）2?2（t-BuNO）
    起始量（mol/L）：0.5         0
    变化量（mol/L）：0.325       0.65
    平衡量（mol/L）：0.175       0.65
    平衡常数K=$\frac{{c}^{2}[（t-BuNO）]}{c[（t-BuNO）_{2}]}$=$\frac{0.6{5}^{2}}{0.175}$=2.41，故答案为：2.41；
    （2）平衡常数K=$\frac{（2{c}_{0}α）^{2}}{{c}_{0}（1-α）}$，温度不变，则K不变，则增大（t-BuNO）2的起始浓度为保证K不变，则转化率a应减小；
    20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9＜2.4，保持（t-BuNO）2起始浓度相同时，由K=$\frac{（2{c}_{0}α）^{2}}{{c}_{0}（1-α）}$，则转化率a应小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率，
    故答案为：减小；小于；
    （3）由实验测得该反应的△H=+50.5 kJ•mol-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，活化能Ea=90.4 kJ•mol-1，活化分子总能量比反应物总能量高90.4 kJ•mol-1，则Ea-△H=39.9 kJ•mol-1＜50.5kJ•mol-1，图象中D符合，
    故选：D；
    （4）由反应可知，1mol反应物参加反应时生成2mol生成物，则△S＞0，再由△H-T△S＜0有利于该反应自发进行，而△H＞0，则在较高温度下该反应能自发进行，
    故答案为：＞；较高；
    （5）由利用溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系，可以确定该化学反应的速率，给出的仪器中只有分光光度计可进行比色分析，故答案为：C．

    点评 本题考查化学平衡计算、平衡常数、反应中能量变化等，注重对学生基础知识和技能的考查，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．在下述条件下，一定能大量共存的离子组是（　　）
    A．澄清透明的水溶液中：K+、Ba2+、OH-、MnO4-
    B．pH=13的溶液中：Cl-，HCO3-，NO3-，NH4+
    C．c（Fe3+）=0.1mol•L-1的溶液中：Na+、SCN-、Cl-、Br-
    D．强碱性溶液中：ClO-、SO42-、SO32-、Na+

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．物质的量浓度相同的下列各溶液，由水电离出的c（H+）由大到小的顺序是③②④①
    ①NaHSO4、②NaHCO3 、③Na2CO3 、④Na2SO4 ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．实验室以铝铁质岩（主要成分是Al2O3、FexOy和SiO2）为原料制备Al2O3和粗硅，其流程如图所示：

    （1）SiO2制备粗硅的化学方程式为SiO2+2C　$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
    （2）溶液B中加氨水生成Al（OH）3 的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．在空气中灼烧固体Al（OH）3 时，用到多种硅酸盐质仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有坩埚（填仪器名称）．
    （3）在高温下，氧化铝可以与氮气、碳反应，生成一种耐高温、抗冲击的氮化铝和一种有毒气体，该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；该反应中每生成2mol氮化铝，N2得到电子的物质的量为6mol．
    （4）某实验小组用CO还原法定量测定FexOy的组成，称取m g样品进行定量测定．

    ①根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品，b、e、a、c、d（请按正确顺序填入下列步骤的标号）．
    a．点燃酒精灯 b．打开分液漏斗活塞 c．停止加热，充分冷却 d．关闭分液漏斗活塞 e．收集气体并检验纯度
    ②若实验中每步反应都进行完全，反应后样品质量减少了ng，则FexOy中x：y=$\frac{2（m-n）}{7n}$．若实验中FexOy 未被充分还原，则x：y的值偏大（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．ClO2是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，熔点为-59℃，沸点为11.0℃，不稳定，易溶于水．某研究小组在60℃时用硫铁矿还原氯酸钠制取并收集二氧化氯如图1．

    （1）三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，温度为60℃时，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末．反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平：
    15 ClO3-+1 FeS2+14 H+=15 ClO2+1 Fe3++2 SO42-+7 H2O
    （2）凝集装置B必须添加温度控制装置，应该是冰水浴装置．
    （3）装置D的作用是检验ClO2是否吸收完全．
    （4）反应后在装置C中可得NaClO2溶液．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2．根据图2所示的NaClO2的溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：
    ①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥．
    （5）用水吸收ClO2可得到ClO2溶液．为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验．
    步骤1：准确量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样，量取V1 mL试样加入到锥形瓶中．
    步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻．
    步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
    （已知2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI）
    ①滴定过程中，至少须进行两次平行测定的原因是减小实验误差．
    ②原ClO2溶液的浓度为$\frac{135C{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L（用含字母的代数式表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷．可用如下流程来制备．

    根据题意完成下列各题：
    （1）若用铁和稀硫酸制备FeSO4•7H2O，铁（填物质名称）往往要过量．
    （2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是bcae．（按前后顺序填）
    a．过滤洗涤     b．蒸发浓缩       c．冷却结晶       d．灼烧       e．干燥
    某课外化学兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]•3H2O）中铁元素含量，做了如下实验：
    步骤一：称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液．
    步骤二：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成
    二氧化碳，同时，MnO${\;}_{4}^{-}$．被还原成Mn2+．向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过
    滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性．
    步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4-，
    被还原成Mn2+．
    重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml；
    （3）配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有250ml容量瓶；主要操作步骤依次是：称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀．
    （4）加入锌粉的目的是将Fe3+还原成Fe2+，为进一步测定铁元素的含量做准备．
    （5）实验测得该晶体中铁的质量分数为11.12%．在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量偏高．（选填“偏低”“偏高”“不变”）
    （6）某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾（K3[Fe（C2O4）3]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g/L（已折合成标准状况下）气体．研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3．写出该分解反应的化学方程式2K3[Fe（C2O4）3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．肉桂酸是香料、化妆品、医药、浆料和感光树脂等的重要原料．实验室用如图1反应制取肉桂酸．

    药品物理常数
    苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸
    溶解度（25℃，g/100g水）0.3遇热水水解0.04互溶
    沸点（℃）179.6138.6300118
    相对分子质量10610214860
    填空：
    I．合成：反应装置如图2所示．向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、4.8g苯甲醛和5.6g乙酸酐，振荡使之混合均匀．在150～170℃加热l小时，保持微沸状态．
    （1）空气冷凝管的作用是使反应物冷凝回流．
    （2）为了使温度便于控制，且受热均匀，该装置应采用的加热方法是空气浴（或油浴）．加热回流要控制反应呈微沸状态，如果剧烈沸腾，会导致肉桂酸产率降低，可能的原因是乙酸酐蒸出，反应物减少，平衡左移．
    （3）不能用醋酸钠晶体（CH3COONa•3H2O）的原因是乙酸酐遇热水水解．
    Ⅱ．粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列操作：
    [反应混合物]$→_{硫酸钠溶液}^{加入饱和}$ $→_{苯甲醛}^{蒸馏除去}$ $\stackrel{盐酸酸化}{→}$ $\stackrel{操作1}{→}$ $→_{干燥}^{过滤、洗涤}$[肉桂酸品体】
    （4）加饱和Na2CO3溶液除了转化醋酸，还有一个目的是将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶解于水．
    （5）操作I是冷却结晶；
    （6）设计实验方案检验产品中是否含有苯甲醛取样，加入银氨溶液共热，若有银镜出现，说明含有苯甲醛，或加入用新制氢氧化铜悬浊液，若出现砖红色沉淀，说明含有苯甲醛．
    （7）若最后得到纯净的肉桂酸5.0g．则该反应中的产率是75%（保留两位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2+N2．为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
    时间（s）012345
    c（NO）（mol/L）1.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4
    c（CO）（mol/L）3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3
    请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
    （1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H＜0（填写“＞”、“＜”、“=”）．
    （2）前2s内的平均反应速率v（N2）=1.88×10-4mol•L-1•s-1．
    （3）在该温度下，反应的平衡常数K=5000．
    （4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是C、D．
    A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度
    C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积
    （5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
    实验
    编号    		T（℃）NO初始浓度
    （mol/L）    		CO初始浓度
    （mol/L）    		催化剂的比表面积（m2/g）
    Ⅰ2801.20×10-35.80×10-382
    Ⅱ124
    Ⅲ350124
    请在上表空格中填入剩余的实验条件数据．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．现有25℃101KPa条件下的NH3气体49L（注：25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L/mol），则：
    ①该气体所含原子总数为8NA．
    ②该气体的质量为34g．
    ③该气体溶于966mL水中，得到密度为0.9g/mL的氨水（溶质为NH3），此氨水的物质的量浓度为1.8mol/L．
    ④取出10.0mL该溶液，配成浓度为1.00mol/L的稀溶液，则稀释后溶液的体积是18ml．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案