【题目】高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3(s)+CO(g)=
Fe(s)+CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= , △H0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=、CO的平衡转化率=:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是 .
A.减少Fe的量
B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2
D.提高反应温度
E.减小容器的容积
F.加入合适的催化剂.
【答案】
(1);<
(2)0.006mol/(L?min);60%
(3)C
【解析】解:(1)由平衡常数是指在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数,不能出现在表达式中,则K= ,又从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小,
则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即△H<0,所以答案是: ;<;(2)设CO转化的物质的量为x,则
| CO(g) | ═ |
| CO2(g) | |
起始量(mol) | 1.0 | 1.0 | |||
转化的量(mol) | x | x | |||
平衡时的量(mol) | 1.0﹣x | 1.0+x |
又在1000℃时K=4.0,则有 =4.0,解得x=0.6,
CO2的浓度变化量为:c(CO2)= =0.06mol/L,
则用二氧化碳表示的反应速率为 =0.006mol/(L.min),CO的转化率为
×100%=60%,
所以答案是:0.006mol/(L.min);60%;(3)若提高CO的平衡转化率,则化学平衡向正反应方向移动,
因Fe、Fe2O3都是固体,改变质量平衡不移动,故AB不选;
移出二氧化碳气体,减小生成物中气体的浓度,则平衡正向移动,故C选;
因反应为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,故D不选;
因该反应前后气体的体积不变,则减小容器的容积,平衡不移动,故E不选;
因催化剂对平衡移动无影响,则加入合适的催化剂不能使平衡移动,故F不选;
所以答案是:C.
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法和化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案,需要熟知反应速率的单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t;化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】联苄( )是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:
(1)催化剂的制备:图1是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:
①将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:d接e,接 , 接 , 接 .
②有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3 . 你认为这样做是否可行(填“可行”或“不可行”),你的理由是 .
③装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案: .
(2)联苄的制备 联苄的制取原理为:
反应最佳条件为n(苯):n(1,2﹣二氯乙烷)=10:1,反应温度在60﹣65℃之间.实验室制取联苄的装置如图2所示(加热和加持仪器略去):
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3 , 由滴液漏斗滴加10.7mL1,2﹣二氯乙烷,控制反应温度在60﹣65℃,反应约60min.将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170~172℃的馏分,得联苄18.2g.
相关物理常数和物理性质如下表
名称 | 相对分子质量 | 密度/(gcm﹣3) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水,易溶乙醇 |
1,2一二氯乙烷 | 99 | 1.27 | ﹣35.3 | 83.5 | 难溶水,可溶苯 |
无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178(升华) | 遇水水解,微溶苯 |
联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶水,易溶苯 |
④仪器a的名称为 , 和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是 .
⑤洗涤操作中,水洗的目的是;无水硫酸镁的作用是 .
⑥常压蒸馏时,最低控制温度是 .
⑦该实验的产率约为 . (小数点后保留两位有效数字)
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【题目】下列有关实验装置的说法中正确的是( )
A.用图装置制取干燥纯净的NH3
B.用图装置实验室制备Fe(OH)2
C.用图装置可以完成“喷泉”实验
D.用图装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
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【题目】氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)生产CuCl的流程:
根据以上信息回答下列问题:
(1)生产过程中X的化学式为 .
(2)写出产生CuCl的化学方程式: .
(3)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,结合化学方程式和必要的文字说明理由 . 实际生产中SO2要适当过量,原因可能是(答一点即可).
(4)实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示:
pH | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
CuCl产率/% | 70 | 90 | 82 | 78 | 75 | 72 | 70 |
析出CuCl晶体最佳pH为 , 当pH较大时CuCl产率变低原因是 . 调节pH时,(填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸,理由是 .
(5)氯化亚铜的定量分析: ①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中,充分溶解.
②用0.10molL﹣1硫酸铈标准溶液滴定.已知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+ . 三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%):
平行实验次数 | 1 | 2 | 3 |
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 24.35 | 24.05 | 23.95 |
则样品中CuCl的纯度为(结果保留三位有效数字).
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【题目】氢气能在某黄绿色的单质气体中安静的燃烧,该单质所含元素位于元素周期表的( )
A.第二周期ⅤA族
B.第三周期ⅣA族
C.第三周期ⅥA族
D.第三周期ⅦA族
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【题目】A、B、D、E、G、H均是前四周期的元素.在所有前四周期的基态原子中A的未成对电子最多;B基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;D 的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;E的基态原子M层有6种运动状态不同的电子; G在周期表中位于第8列,H的原子序数比G大3.根据信息回答下列问题:
(1)E元素基态原子的M层有种能量不同的电子;EO2分子的立体构型为 , 其VSEPR模型名称为 .
(2)A元素的名称为 , 其基态原子价电子排布图为 .
(3)区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行;G与BD能形成挥发性液体G(BD)5 , 则其属于晶体.G常见晶体结构为体心立方堆积,其中G原子在二维平面里放置时的配位数为 . 某种含G化合物的晶胞如图所示,该晶体的密度为ρ g/cm3 , 则NA可以表示为(用含ρ、a、b的式子表示,不必化简)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】甘油是一种常用的有机溶剂,可与水以任意体积比互溶,密度小于1.26g/mL,沸点约290℃,分离水和甘油最合理的方法是( )
A. 蒸馏 B. 蒸发 C. 过滤 D. 分液
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列保存试剂的方法中,错误的是( )
A.漂粉精保存在烧杯中B.新制的氯水保存在棕色瓶中,避光
C.氢氧化钠溶液保存在带木塞的试剂瓶D.碘单质保存在棕色瓶中
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