2.4化学反应的调控同步练习题（含解析）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题
一、选择题
1．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CO Cl2 COCl2 COCl2
Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8
Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5
Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7
下列说法中正确的是
A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
B．该反应正反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol
D．若起始时向容器Ⅰ中加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，达到平衡时CO转化率大于80%
2．某温度下，恒容密闭容器中反应：H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)+Q(Q＜0)。已知H2(g)和CO2(g)初始浓度均为0.1mol·L-1，平衡时测得H2浓度为0.04mol·L-1，下列说法错误的是
A．该反应的体系压强始终保持不变
B．v(CO2)保持不变可作为该可逆反应达到平衡状态的标志
C．若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，逆反应速率减慢
D．若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1mol·L-1，则反应逆向进行
3．下列关于硫酸工业的叙述正确的是
A．从燃烧炉出来的炉气不一定要净化
B．SO2转化为SO3时采用高温，不仅能加快反应速率还能提高SO2的转化率
C．SO2转化为SO3时采用常压，是因为增大压强不会提高SO2的转化率
D．从上图中A口逸出气体的主要成分是：SO2、SO3、O2
4．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g) pC(g)达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时的2.1倍，则下列说法不正确的是
A．m+n＞p B．m+n＜p C．平衡向正反应方向移动 D．C的质量分数增加
5．化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A．废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋
B．可以用勒夏特列原理解释钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)
C．燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于燃烧
D．风能、氢能、地热和天然气都是清洁的新能源
6．为实现碳达峰、碳中和，CO2综合利用的技术不断创新。某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的原理为CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)；向2L的恒容密闭容器中充入1mol CH4和1 mol CO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A．该反应的ΔH<0
B．压强：p2>p1
C．1100 ℃时，该反应的平衡常数为12.96
D．维持X点温度不变，向容器内再充入0.1mol CH4、0.1mol CO2、0.2 molCO和0.2mol H2，此时，v正 < v逆
7．以、为原料合成涉及的主要反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A．图甲表示的是的平衡转化率随温度的变化关系
B．图乙中压强大小关系：
C．图乙时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主，压强改变对其平衡几乎没有影响
D．为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择高温高压的反应条件
8．某密闭容器中存在反应，平衡时X的转化率与温度变化关系如图所示曲线上任何一点都表示平衡状态，下列说法中正确的是
A．该反应的正反应是吸热反应，
B．若温度为、时的平衡常数分别为、，则
C．时，当反应处于D点，则该反应的逆反应速率大于正反应速率
D．若在恒温、恒压条件下向上述反应平衡点A体系中通入氦气，则平衡向逆向移动
9．对于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H =-116.4 kJ·mol-1下列说法正确的是
A．每生成22.4L NO2(g)，放出58.2 kJ的热量
B．该反应的平衡常数可表达为
C．使用合适的催化剂能降低该反应的活化能从而改变该反应的 H
D．其他条件相同，增大，则平衡时 NO的转化率升高
10．某温度下，恒容密闭容器内发生反应： ，该温度下，。某时刻，测得容器内、、HI的浓度依次为0.01 mol L、0.01 mol L、0.02 mol L。一段时间后，下列情况与事实相符的是
A．混合气体颜色变深
B．混合气体密度变大
C．氢气的体积分数变小
D．体系从环境中获得热量使反应体系能量升高
11．对于反应CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O ，在不同条件的影响下，水蒸气含量随反应时间变化的趋势如下图：
下列判断正确的是
A． B．
C． D．
12．将4molSO2和2molO2充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经2s后测得SO3的浓度为0.6mol·L－1，下列说法中正确的是
①用O2表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为15%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
13．在相同的温度下，已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为
A．①＞② B．①＜② C．①=② D．不能确定
14．温度为T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量和，发生反应：，有关数据如下表所示。下列说法正确的是
反应物 CO
起始时的物质的量/mol 1.2 0.6
平衡时的物质的量/mol 0.9 0.3
A．平衡时，CO和的转化率相等 B．平衡时，反应放出的热量为
C．平衡时，CO的浓度是CO2浓度的3倍 D．T℃时。该反应的平衡常数
15．2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是
A．v(C)＝0.2 mol·L－1·s－1
B．z＝3
C．B的转化率为75%
D．反应前后压强之比为7:8
二、填空题
16．在一小烧杯里混合10ml 0.01mol/L FeC13溶液和10ml 0.01mol/L KSCN溶液，溶液立即变为红色。
(1)写出反应的化学方程式：____________。
(2)再向溶液中滴入1mol/LFeC13溶液，现象_______________，平衡向_______反应方向移动，KSCN浓度会________________。
(3)在烧杯中加入KC1固体，颜色___________________，平衡_______移动。
17．氮、碳氧化物的无害化处理是研究的热点。一定条件下发生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
完成下列填空：
(1)反应Ⅰ平衡常数的表达式K=_______。
(2)某温度下，反应Ⅰ的，该温度下，测得容器中、、的浓度分别为、、，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。_______
(3)甲为10L的恒温容器。盛有和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min时，测得CO转化率为60％，，则_______mol；0～5min，的平均反应速率_______。
(4)乙为10L的绝热容器。向其中充入和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，乙中反应达到平衡的时间_______甲；此时乙中比甲中_______(以上两空选填“>”“＜”或“=”)，理由是：_______。
(5)不同压强的密闭容器中，分别充入和1mol CO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。
P1、P2、P3由小到大的顺序为_______；温度高于T0℃时，容器内发生的主要反应为_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)。
18．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间/s 0 1 2 3 4
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007
(1)800 ℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是_______；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_______(填字母)。
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
三、计算题
19．把6 molA气体和5 molB气体混合放入4L恒容密闭容器中。在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+xD(g)，经过5 min后达到化学平衡，此时生成2 molC．又知在此时D的平均速率为0.15mol L-1 min-1.(要求写出计算过程)
求：
(1)平衡时A的物质的量浓度____；
(2)B的转化率____；
(3)x的值____；
(4)平衡时D的物质的量分数____；
(5)反应前后压强比(分数表示) ____
(6)平衡常数K____
20．某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)
（1）该反应的化学方程式为__________________。
（2）2分钟内A的平均速率__________。
（3）平衡时B的转化率__________。
四、实验题
21．氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂，在干燥空气中较稳定，在潮湿的空气中会发生剧烈水解，释放大量的H2并燃烧。某实验小组采用LiH和AlCl3的乙醚溶液进行反应，温度控制在28~31 ℃，反应完全后过滤氯化锂沉淀，再将过滤后的氢化铝锂乙醚溶液加苯蒸馏，得到氢化铝锂产品，实验装置如图1所示。已知：乙醚(沸点：34.6 ℃)在空气的作用下能被氧化成过氧化物、醛和乙酸，当乙醚中含有过氧化物时，蒸发后所分离残留的过氧化物加热到100 ℃以上时能引起强烈爆炸。
(1)仪器a的名称是_______。制取LiAlH4的实验原理_______(用化学方程式表示)。
(2)反应温度控制在28~31℃的原因是_______。
(3)制备LiAlH4要在非水溶液中进行，原因是_______(用化学方程式表示)。
(4)指出该实验装置可能存在的缺点：_______。
(5)氢化铝锂(不含氢化锂)纯度的测定：称取a g LiAlH4样品，按图2所示的装置组装好仪器，倾斜Y形管，将蒸馏水(掺有四氢呋喃)全部注入样品中，在标准状况下，反应前量气管(由碱式滴定管改装而成)读数为V1 mL，反应完毕冷却后，读出量气管读数的操作是_______。假设反应完毕后量气管读数为V2 mL，该样品的纯度为_______(用含a、V1、V2的代数式表示)。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．容器Ⅰ中，5 min时达到平衡状态，则5 min内的平均反应速率为v(CO)==0.32 mol·L-1·min-1，则前5 min的平均反应速率v(CO)＞0.32 mol·L-1·min-1，A不正确；
B．采用一边倒，容器Ⅲ中若COCl2的起始物质的量为0，则CO、Cl2的起始量都为1mol，比较容器Ⅰ与Ⅲ，Ⅲ相当于Ⅰ升温，而平衡时COCl2的物质的量减小，则平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，B不正确；
C．容器Ⅱ与容器Ⅰ温度相同，平衡常数相同，容器Ⅰ中，K==10，则容器Ⅱ中，K=，a=0.55mol，从而得出Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol，C正确；
D．表中容器Ⅰ达平衡时，CO的转化率为80%，若起始时向容器Ⅰ中加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，相当于表中的容器Ⅰ中平衡体系减小压强，则平衡逆向移动，达到平衡时CO转化率小于80%，D不正确；
故选C。
2．D
解析：A．反应为气体分子数不变的反应，反应的体系压强始终保持不变，A正确；
B．v(CO2)保持不变，说明平衡不再移动，可作为该可逆反应达到平衡状态的标志，B正确；
C．若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，物质浓度减小，逆反应速率减慢，C正确；
D．
则K=，若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1mol·L-1，则Q=1故选D。
3．A
解析：A．若以黄铁矿为原料生产SO2，因为所含的杂质会使催化剂中毒，所以必须要净化炉气，若以硫磺为原料生产SO2，因为其中所含的杂质很少，不需要净化，故A正确；
B．SO2转化为SO3是放热反应，SO2转化为SO3时采用高温，平衡会逆向移动，降低了SO2的转化率，故B错误；
C．SO2转化为SO3时增大压强，平衡将正向移动，会提高SO2的转化率，故C错误，之所以SO2转化为SO3时采用常压，是因为高压条件比较苛刻，一般不采用。故C错误；
D．从上图中A口逸出气体的主要成分是：SO2、O2，故D错误；
答案为A。
4．B
【分析】平衡后将气体体积缩小到原来的1/2，压强增大，如果平衡不移动，则达到平衡时C的浓度为原来的2倍，而此时C的浓度为原来的2.1倍，说明增大压强平衡向正反应反应方向移动，正反应方向是气体体积减小的反应，据此分析解答。
解析：A．正反应方向是气体体积减小的反应，则m+n＞p，A正确；
B．根据A的分析可知，m+n＞p，，B错误；
C．根据上述分析，增大压强平衡向正反应方向移动，C正确；
D．平衡向正反应方向移动，C的质量分数增加，D正确；
故答案选B。
5．D
解析：A. 废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋，否则会污染环境，故A正确；
B. 钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)是可逆反应，存在平衡，则可用勒夏特列原理解释，故B正确；
C. 燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于空气流通，更有利于燃烧，故C正确；
D. 风能、氢能、地热是清洁的新能源，但天然气不是新能源，是常规能源，故D错误；
答案D。
6．D
解析：A．根据图像，其他条件不变时，升高温度，的转化率增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，A错误；
B．根据反应前后气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆向移动，的转化率减小，，B错误；
C．根据三段式： ，，C错误；
D．X点温度不变，向容器内再充入，，反应逆向进行，，D正确；
故选D。
7．C
解析：A．图甲表示温度升高，的平衡产率降低，A项错误；
B．相同温度下，压强越大，的平衡产率越高，因此，B项错误；
C．反应Ⅲ气体体积不变，改变压强不影响的平衡转化率，C项正确；
D．由图甲、乙可知，为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，D项错误；
故选C。
8．D
解析：A．升高温度，一氧化氮的转化率降低，所以平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故A错误；
B．升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则K1＞K3，故B错误；
C．T1时，当反应处于D点，该反应没有达到平衡状态，NO转化率小于同温度平衡时转化率，要使该反应达到平衡状态，则反应向正反应方向移动，则该反应的正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．恒温、恒压条件下向上述反应平衡点A体系中通入氦气，体积增大，平衡向逆反应方向移动，故D正确；
故选D。
9．D
解析：A．未注明是否为标准状况，无法确定22.4L NO2的物质的量，A错误；
B．根据平衡常数的定义可知，B错误；
C．催化剂可以降低活化能，但不能改变焓变，C错误；
D．增大，相当于NO不变，增加氧气的量，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，D正确；
综上所述答案为D。
10．C
【分析】某时刻，测得容器内H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L，则＜21，即Q＜K，所以平衡会正向移动。
解析：A. 由分析可知，平衡正向移动，碘单质会转化成碘化氢，紫红色的碘蒸气浓度减小，所以混合气体的颜色会变浅，故A错误；
B.根据质量守恒定律可知，反应前后气体的质量保持不变，又该反应在恒容密闭容器中进行，由密度定义可知，密度保持不变，故B错误；
C. 由分析可知，平衡正向移动，所以氢气会消耗，体积分数会减小，故C正确；
D. 由题干知，该反应放热，则体系向环境释放热量使，故D错误；
答案为C。
11．B
解析：先拐先平条件高，．升高温度，水蒸气含量降低，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，．答案选B。
12．D
解析：2SO2+O2 2SO3
起始浓度 2 1 0
转化浓度 0.6 0.3 0.6
平衡浓度 1.4 0.7 0.6
①用O2表示的反应的平均速率为0.15mol·L－1·s－1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
③2s时SO2的转化率为30%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L－1
②、④正确，故选D
13．B
解析：对于一个可逆反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。已知反应：①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31；②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1024，因为3.84×10-31＜3.10×1024，所以反应②进行的程度大，故选B。
14．C
解析：A．起始时CO和物质的量不相等，平衡时两者消耗的物质的量相等，因此平衡时，CO和的转化率不相等，故A错误；
B．根据方程式分析消耗1molCO，反应放出41kJ的热量，平衡时，消耗0.3molCO，则反应放出的热量为12.3kJ，故B错误；
C．根据改变量之比等于计量系数之比，消耗CO物质的量为0.3mol，因此生成二氧化碳物质的量为0.3mol，则平衡时CO物质的量是CO2物质的量的3倍，因此平衡时CO浓度是CO2浓度的3倍，故C正确；
D．T℃时，平衡时CO和物质的量分别为0.9mol、0.3mol，生成的二氧化碳和氢气物质的量都为0.3mol，则反应的平衡常数，故D错误。
综上所述，答案为C。
15．C
解析：A．若2 s后，A的转化率为50%，则A的浓度变化量为0.5mol/L，v(A)==0.25 mol·L－1·s－1，根据速率与系数成正比，则v(C)＝0.25 mol·L－1·s－1，A项错误；
B．根据速率与系数成正比，，则z=2，B项错误；
C．A的浓度变化量为0.5mol/L，则B转化了1.5mol，则，转化率是75%，C项正确；
D．若2 s后，A、B、、C、D剩余物质的量是1mol、0.5mol、1mol、1mol。同温同体积下，体系压强与气体总物质的量成正比，，D项错误；
故答案选C。
二、填空题
16． FeC13+3KSCN Fe(SCN)3+3KC1 溶液颜色加深 正 减小 不变 不
解析：氯化铁溶液和硫氰化钾溶液反应，溶液立即变为红色，生成了红色的硫氰合铁络合物，加入氯化铁，平衡向正向移动，而加入氯化钾固体，对平衡没有影响，
(1)氯化铁溶液和硫氰化钾溶液反应，溶液立即变为红色，生成了红色的硫氰合铁络合物，化学方程式为FeC13+3KSCN Fe(SCN)3+3KC1，而离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3；答案为FeC13+3KSCN Fe(SCN)3+3KC1
(2)再向溶液中滴入1mol/LFeC13溶液，增加了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液颜色加深， 平衡移动后KSCN浓度会减小；答案为溶液颜色加深； 正 减小
(3)平衡为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，加入KC1固体，对存在平衡的离子浓度不影响，平衡不移动，溶液颜色不变；答案为不变 不
17．(1)
(2)反应I没有达到平衡状态，因为此时浓度商Qc=0.25>K，生成物偏多，反应向逆反应方向进行
(3) 0.2 2×10-3
(4) < > 反应I和反应II的正反应均为放热反应，乙容器由于处于绝热环境，随着反应的进行乙容器温度高于甲容器，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以乙容器平衡较甲容器平衡，乙向逆向吸热方向进行程度大，乙容器中N2O的浓度比甲容器中的大，即乙>甲
(5) P1解析：（1）根据化学平衡常数的定义式可得反应的平衡常数表达式为K=；
（2）此时体系内的浓度商Qc=，0.25>0.16，反应I未达到平衡状态，生成物偏多，反应向逆反应方向进行；
（3）设反应I中N2O减少2xmol，反应I的各物质末态量作为反应II对应物质的起始量，CO在反应II中的转化率为60%为已知量，则可列出：，， 解得x=0.1，则n(N2O)=0.4-2×0.1=0.2mol；5min内v(O2)=；
（4）反应I和反应II的正反应均为放热反应，在乙容器中由于处于绝热环境，随着反应的进行乙容器温度高于甲容器，反应速率乙比甲快，达到平衡时间乙比甲用时少，即乙<甲；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因为乙容器温度高于甲容器，所以乙容器平衡较甲容器平衡，乙向逆向吸热方向进行程度大，乙容器中N2O的浓度比甲容器中的大，即乙>甲；
（5）反应I是正反应气体体积增大的反应，当温度一定时，增大压强，反应I平衡向逆反应气体体积减小方向移动，N2O的转化率降低，因此三者压强由小到大的关系是P118． (1) 0.003 5 mol·L－1 放热
(2)c
解析：（1）平衡时，n(NO)＝0.007 mol，c(NO)＝＝0.0035 mol·L－1。升高温度，c(NO)增大，则平衡左移，正反应是放热反应。
（2）分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误。增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。
三、计算题
19．75mol/L 20% 3 25% 0.25 mol/L
解析：(1) 由方程式可知每产生2mol的C，反应会消耗3mol的A。由于反应经过5 min后达到化学平衡，此时生成2 molC，则反应消耗了3mol的A，此时还有3molA。则c(A)== 0.75 mol/L，故答案为：0.75mol/L；
(2) 由方程式可知若A反应3mol，则B反应了1mol，所以B的转化率==20%，故答案为：20%；
(3) (3)v(D)= 0.15 mol/( L·min)，n(D)= v(D)×△t=0.15 mol/( L·min) ×4L ×5 min=3mol，2: x=2:3.所以x=3，故答案为：3；
(4)由化学方程式可知，
平衡时，，，， ，所以平衡时D的物质的量分数为，故答案为：25%；
(5) 恒容密闭容器中,，所以反应前后压强比为，故答案为：；
(6)由化学反应方程式可知， 平衡时各物质浓度为，，，，，故答案为：0.25 mol/L。
20． 2A(g)+B(g)2C(g) 0.2 mol/(L·min) 50%
解析：(1)由图可知，反应时A、B的物质的量减少，为反应的反应物，C物质的量增大，为反应的生成物，2分钟时A、B、C的物质的量不变，说明反应达到平衡，该反应为可逆反应，0~2分钟内A、B、C的物质的量改变量分别为2mol、1mol、2mol，则该反应的化学方程式为2A(g)+B(g) 2C(g)，故答案为：2A(g)+B(g)2C(g)；
(2)由图可知，0~2分钟内A的物质的量变化量为2mol，则A的平均速率为0.2 mol/(L·min)，故答案为：0.2 mol/(L·min)；
(3)由图可知，B的起始物质的量为2mol，平衡时B的物质的量的变化量为1mol，则平衡时B的转化率×100%=50%，故答案为：50%。
四、实验题
21．(1)恒压分液漏斗 4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiC1↓
(2)温度过低，反应速率过慢，温度过高会导致乙醚挥发
(3)LiAlH4+4H2O=Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑
(4)冷凝管直接与空气相通，会造成空气中的水蒸气进入反应装置，导致安全事故发生
(5) 调节水准管与量气筒至液面相平，平视量气管内凹液面的最低处
解析：温度控制在28~31 ℃，LiH和AlCl3的乙醚溶液进行反应生成LiCl沉淀和LiAlH4，过滤后，LiAlH4乙醚溶液加苯蒸馏得到LiAlH4。
(1)根据仪器a的结构特点知，仪器a的名称为恒压分液漏斗；温度控制在28~31 ℃，LiH和AlCl3的乙醚溶液进行反应生成LiCl沉淀和LiAlH4，反应的化学方程式为4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiC1↓；答案为：恒压分液漏斗；4LiH+AlCl3LiAlH4+3LiC1↓。
(2)乙醚的沸点为34.6℃，故反应温度控制在28~31℃的原因是温度过低，反应速率过慢，温度过高会导致乙醚挥发；答案为：温度过低，反应速率过慢，温度过高会导致乙醚挥发。
(3)氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂，在干燥空气中较稳定，在潮湿的空气中会发生剧烈水解，释放大量的H2并燃烧，LiAlH4与H2O反应放出H2，反应的化学方程式为LiAlH4+4H2O=Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑，为防止LiAlH4与H2O反应，制备LiAlH4要在非水溶液中进行；答案为：LiAlH4+4H2O=Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑。
(4)LiAlH4在干燥空气中较稳定，在潮湿的空气中会发生剧烈水解，释放大量的H2并燃烧，故蒸个装置需在无水环境中进行，该实验装置可能存在的缺点是冷凝管直接与空气相通，会造成空气中的水蒸气进入反应装置，导致安全事故发生；答案为：冷凝管直接与空气相通，会造成空气中的水蒸气进入反应装置，导致安全事故发生。
(5)本实验通过测定LiAlH4与H2O反应生成H2的体积计算LiAlH4的纯度，测量H2体积的同时还必须测量实验室的温度和压强，为确保H2的温度与实验室温度和压强一致，反应完毕冷却后，读出量气管读数的操作是调节水准管与量气筒至液面相平，平视量气管内凹液面的最低处；该实验在标准状况下，反应前量气管的读数为V1 mL，反应完毕后量气管读数为V2 mL，则收集的H2的体积为(V2-V1)mL，收集H2物质的量为mol，根据反应LiAlH4+4H2O=Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑，LiAlH4物质的量为mol，则该样品的纯度为=；答案为：调节水准管与量气筒至液面相平，平视量气管内凹液面的最低处；。