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高中化学
鲁科版(2019)
选择性必修1
第2章 化学反应的方向、 限度与速率
第2节 化学反应的限度
2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 2.2化学反应的限度分层练习(含答案)
文档属性
名称
2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 2.2化学反应的限度分层练习(含答案)
格式
docx
文件大小
1.2MB
资源类型
试卷
版本资源
鲁科版(2019)
科目
化学
更新时间
2023-11-16 12:24:49
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文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2.2化学反应的限度
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在水溶液中,CrO呈黄色,Cr2O呈橙色,重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+,下列说法正确的是
A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,溶液呈橙色
B.该反应是氧化还原反应
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大
D.向体系中加入少量水,平衡逆向移动
2.对于可逆反应: 下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率、化学平衡常数都增大的是
A.增大压强 B.升高温度 C.使用催化剂 D.再充入A
3.对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.实验c条件下,从反应开始至达到平衡时
B.实验a条件下,用浓度表示的平衡常数为100
C.该反应的
D.比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
4.对可逆反应 ,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变
④加入催化剂,降低了反应的活化能,B的转化率得以提高
⑤增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v(正)、v(逆)都增大,但是K不变
⑥恒温恒容条件下,容器内混合气体的密度不再改变,说明该反应达到平衡状态
A.③⑤⑥ B.①② C.⑤⑥ D.④⑤
5.在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应: 。相关条件和数据见下表:
实验编号 I II III
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是
A.K3>K2=K1
B.相较于实验I,实验II可能加入催化剂,改变了反应的限度
C.实验III和实验I分别达平衡后容器内的压强之比是10:9
D.实验III达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移动
6.实验室将I2溶于KI溶液中,配制浓度较大的碘水,主要是因为发生了反应:I2(aq)+I—(aq)I (aq),上述平衡体系中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态,温度对速率的影响比浓度大得多),下列说法不正确的是
A.该反应的正反应是放热反应
B.A点与C点的化学反应速率v(A)
C.在反应进行到D点时,v(正)
D.A点与B点相比,B点的c(I2)大
7.合成氨反应为,在合成氨工业中常采取的下列措施不能用勒夏特列原理来解释的是
A.及时补充氮气和氢气 B.使用铁触媒做催化剂
C.将氨液化及时分离出反应器 D.压强增至
8.在一容积不变密闭容器中发生可逆反应: ,以下说法正确的是
A.温度升高,平衡向右移动
B.温度降低,平衡常数K增大
C.若混合气体的密度不变,则反应达到平衡状态
D.在容器中充入少量Y,逆反应速率增大,正反应速率减小
9.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变
②容器内气体的压强不变
③混合气体的总物质的量不变
④B的物质的量浓度不变
⑤
A.①②③④ B.②③ C.①③④ D.只有⑤
10.工业上可利用合成气生产甲醇,反应原理为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。某温度下,在恒容密闭容器中从反应开始到平衡时,CO和CH3OH的浓度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.3min时,反应达到平衡状态
B.10min时,正反应和逆反应的速率相等
C.10min后,c(H2)=1.5mol/L
D.当混合气体的密度不变时,反应一定处于化学平衡状态
二、填空题
11.化学平衡常数可定量描述可逆反应的的 。
12.如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2mol A和1mol B,乙中充入2mol C和1mol He,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g);反应达到平衡后,再恢复至原温度。回答下列问题:
(1)可根据 现象来判断甲乙都已达到平衡状态。
(2)达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度左侧a处,则a的取值范围是 。
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,此时甲容积为2L,反应化学平衡常数为 (带单位)。
(4)若一开始就将K、F如图固定,其他条件均不变,则达到平衡时:
①测得甲中A的转化率为b,则乙中C的转化率为 ;
②假设乙、甲两容器中的压强比用d表示,则d的取值范围是 。
13.在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp= kPa2(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。
14.甲醇、二甲醚(CH3OCH3) 既是重要的化工原料,又是可再生能源,具有开发和应用广阔前景。
(1)合成二甲醚的反应原理为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
①该反应能够自发进行的原因是 。
②若容器的体积恒定不变,CO、H2起始通入量分别为2 mol、4 mol,充分反应后达到平衡。下列措施既可以提高反应速率又可以提高CO的转化率是 。
a.升高温度 b.使用更高效的催化剂
c.充入He,使体系总压强增大 d.缩小体积增大压强
(2)工业上合成甲醇的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1
①已知某些化学键的键能数据如下表,则x= 。
化学键 C-H H-H C-O C≡O O-H
键能/ kJ·mol-1 a b c x d
②在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压容器中分别充入a mol CO和2a mol H2合成甲醇,三个容器的温度分别为T1、T2、T3。若实验测得反应均进行到t min时,三个容器中CO的体积分数如图所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 。若反应达到平衡,三个容器中v(CH3OH)逆最大的是 。
15.I.2A B+C在某一温度时,达到平衡。
(1)若温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应是 反应(填“放热”或“吸热”);
(2)若B为固体,减小压强平衡向逆反应方向移动,则A呈 态;
(3)若A、B、C均为气体,加入催化剂,平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)
II.在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,请填写下列空白。
(4)用D表示的平均反应速率为 ,A的转化率为 。
(5)如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度 (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(6)若向原平衡体系再投入1molA和1molB,平衡 (填“右移、左移或不移”)。
III.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化方程式如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH=-92.4kJ/mol。
(7)当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是 。
(8)温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为 。
16.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的NO2气体,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),测得各物质的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)曲线 (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线,0到3min中内N2O4表示的反应速率为 。
(2)若降低温度,则v(正) ,v(逆) (填“加快”或“减慢”或“不变”)。
(3)若上述反应分别在甲、乙两个相同容器内同时进行,相同时间内分别测得甲中v(NO2)= 0.3mol/(L s),乙中v(N2O4)= 6mol/(L min),则 中反应更快。
(4)下列表示该反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.v(NO2)= 2v(N2O4)
B.容器内压强不再发生变化
C.容器内气体分子总数不再发生变化
D.容器内N2O4与NO2物质的量相等
17.化学平衡常数的意义
(1)平衡常数的大小反映了化学反应 。
(2)一定温度下,K值越大,正反应进行的程度越 。一般来说,K>105时,反应进行较 ;K<105时,反应 。
18.向一个固定体积的密闭容器充入 2mol A 和 1mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),2 分钟后,反应达到平衡,C 的浓度为 1.2mol/L。
(1)用 A 表示 2 分钟内平均反应速率为 ,A 在第 1 分钟平均速率 第 2分钟平均速率(填“<”、“>”、“=”)。
(2)容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应.
(3)增大 B 的转化率,可采取的措施是 (用序号填空)
①加入 A ②加入 B ③加压④再加入 1.6mol A+0.8mol B ⑤将 C 分离出容器
(4)若在相同条件下,在上述容器中充入 1.5mol C 和 0.5mol D 发生上述反应,为使平衡后,C 的浓度仍为 1.2mol/L,则应再充入 molA 和 molB.
(5)若在一体积可变的容器中,该反应达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如下图,a 点改变的条件可能是 ;b 点改变的条件可能是 ;若升高温度时,请将反应速率变化情况画在 c-d 处。
19.下列说法正确的是 。
①可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,能说明该反应已达到平衡状态
②可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,能说明该反应已达到平衡状态
③可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态,能说明该反应已达到平衡状态
④可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,混合气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量不再改变,能说明该反应已达到平衡状态
⑤一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g),混合气体的密度、压强、总物质的量、B的物质的量浓度、混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,能表明该反应已达到平衡状态
⑥如下图示能说明反应N2O4(g) 2NO2(g)达到平衡状态
⑦反应SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH<0在恒容的密闭容器中进行,平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
⑧反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)ΔH<0在恒容密闭容器中进行,单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时,反应达到平衡
⑨密闭容器中混合气体的密度不变,说明分解反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)已经达到化学平衡
⑩2v正(H2)=3v逆(NH3)能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态
在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g) MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡,容器内气体压强保持不变
由可逆反应X2+3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线可知,t1时,只有正方向反应
20.在一定条件下,xA+yB zC的反应达到平衡.
(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z之间的关系是 。
(2)已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则向 移动.(填“正向”、“逆向”、“无法判断”)
(3)已知B、C是气体,当其他条件不变,增大A的物质的量时,平衡不移动,则A是 态.(填“气”、“液”、“固”)
(4)加热后C的质量分数减少,则正反应是 热反应。
三、实验探究题
21.为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
I.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是 。
(2)棉花中浸润的溶液为 。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅴ中,B溶液中发生反应的离子方程式是 。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ >SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
过程ⅣB溶液中含有的离子 过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲 有Fe3+无Fe2+ 有
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有
丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+
(6)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。查阅资料:Fe2+(aq) + (aq)FeSO3(s)(墨绿色)。
提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E为 。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因
22.某实验小组想探究实验室用MnO2与盐酸反应制取氯气的反应条件,实验装置及药品如下。
(1)写出实验室制氯气的离子方程式 。
(2)结合平衡移动原理,解释饱和食盐水的作用是 。
(3)已知:不同温度下MnO2与盐酸反应的平衡常数
温度t/℃ 50 80 110
平衡常数K 3.104×10-4 2.347×10-3 1.293×10-2
MnO2与盐酸的反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)为探究条件对该反应的影响,小组同学设计并完成以下实验:
序号 试剂 实验操作 现象
实验1 4 mol/L盐酸、MnO2 加热 无明显现象
实验2 7 mol/L浓盐酸、MnO2 不加热 无明显现象
实验3 7 mol/L浓盐酸、MnO2 加热 产生黄绿色气体
①根据上述实验可知MnO2与盐酸产生氯气的反应条件为 。
②针对实验1和实验3的现象,小组同学从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
写出实验中制氯气反应的电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应: 。
提出假设:
ⅰ.增大c(H+),可以 。
ⅱ.增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性。
③补充实验,实验II、III分别证实了②中的分析。
实验序号 实验操作 试剂 产物
I 没有添加新的试剂 无氯气生成
II 较浓a溶液 有氯气生成
III 固体b 有氯气生成
(固液混合物A为一定浓度的盐酸和MnO2混合物;加热装置已略去)
较浓a溶液是 ,固体b是 。
23.香豆素又名1,2—苯并吡喃酮,是一种重要的香料。某小组以水杨醛和醋酸酐为原料,用以下方案制备香豆素:
反应物和产物的物理性质以及实验装置分别如下表和下图所示:
物质 分子量 性状 熔点 沸点 溶解性
水杨醛 122 无色液体 -7℃ 196℃ 微溶于水,易溶于有机溶剂
醋酸酐 102 无色液体 -73℃ 140℃ 微溶于水,易溶于有机溶剂
香豆素 146 白色结晶 固体 71℃ 302℃ 难溶于冷水,可溶于热水, 易溶于乙醇等有机溶剂
乙酸 60 无色液体 16℃ 118℃ 易溶于水,可溶于有机溶剂
乙酸钾 98 白色粉末 292℃ 分解 易溶于水,难溶于有机溶剂
250mL三颈烧瓶上分别接有仪器A、机械搅拌器和刺型分馏柱,分馏柱上接有温度计和分水器,分水器上方连接干燥管,与大气相通。向三颈烧瓶烧中加入水杨醛、醋酸酐和醋酸钾,加热进行反应;反应时,通过温度计监测馏出温度为120~125℃,待无馏出物时,通过仪器A向烧瓶中补加预热的醋酸酐,并保持补加速度与馏出速度一致;加料完毕,反应一定时间后停止加热,将混合液趁热倒入烧杯中,用10%Na2CO3溶液洗涤2次,至pH值为7;分离出香豆素粗产品,对香豆素粗产品进行减压蒸馏,在1.5kPa、145℃下收集馏分,再重结晶2次,过滤、洗涤、干燥,得到香豆素精品。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)从平衡移动角度分析,反应时馏出温度为120~125℃的目的是 。
(3)在补加醋酸酐时,判断反应已无馏出物的方法是 。
(4)反应后混合液用10%Na2CO3溶液洗涤时,除去一种芳香性物质的化学方程式为 。
(5)控制其它因素一定,改变反应原料水杨醛和醋酸酐的投料比,探究其对转化率的影响。A、B、C、D组加入的水杨醛与醋酸酐的物质的量之比分别为1:3.0、1:3.5、1:4.0、1:4.5。在反应结束后,取水杨醛和四组混合液进行薄层色谱分析,结果如下所示。则水杨醛和醋酸酐的最佳投料比为 。
(6)重结晶和洗涤时分别选用的溶剂合理的是___________。(填序号)
A.水;冷水 B.水;热水 C.乙醇-水混合液;冷水 D.乙醇-水混合液;热水
(7)以下是选用最佳投料比后,反应5h后在不同温度下测得的实验数据。已知各组实验所用的水杨醛均为12.20g,若不考虑香豆素纯化过程中的损失,则各组粗产品的最高纯度为 。
反应温度 粗产品质量 香豆素精品收率
170℃ 11.68g 70.0%
175℃ 13.14g 75.0%
180℃ 14.60g 72.0%
参考答案:
1.C
【详解】A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,溶液呈黄色,A错误;
B.反应前后元素的化合价均不发生变化,该反应不是氧化还原反应,B错误;
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,由于只能是减弱这种改变,所以再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大,C正确;
D.向体系中加入少量水,相当于稀释,平衡正向移动,D错误;
答案选C。
2.B
【详解】A.化学平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则增大压强,反应物中活化分子百分数不变,化学平衡常数不变,故A错误;
B.升高温度,反应物的活化分子数和百分数都增大,有效碰撞的次数增大,反应速率增大,化学平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,该反应为吸热反应,则升高温度,反应物中活化分子百分数和化学反应速率增大,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,故B正确;
C.化学平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则使用催化剂,化学平衡常数不变,故C错误;
D.化学平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则再充入A,化学平衡常数不变,故D错误;
故选B。
3.C
【详解】A. 实验c条件下,实验中60min到达平衡,恒温恒容下,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量,再利用差量法代入公式计算得(0.2+0.2)mol×=0.32mol,0.4mol-0.32mol=0.08mol,所以,A项正确;
B.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,实验a中平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2)mol×=0.3mol,这说明平衡时消耗反应物的物质的量和生成的生成物的物质的量均是0.4mol-0.3mol=0.1mol,剩余反应物均是0.2mol-0.1mol=0.1mol,容器容积为10L,则平衡常数K===100,B项正确;
C. 根据c和a的反应判断,c起始压强较大,而投料量和容器的体积都没有变化,所以由公式PV=nRT来推断,是温度引起的,即c中温度高于a中温度,根据A和B可知c中反应物转化率低,说明升高温度,反应逆向进行,所以该反应为放热反应,C项错误;
D. 根据以上分析可知c中温度高,反应首先达到平衡状态,所以比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快,D项正确;
答案选C。
【点睛】此题核心在于实验c图象的理解,对于恒容,且投料相同的反应来说,初始压强增大,可以用PV=nRT来进行解释。
4.C
【详解】①为纯固体,增加的量,平衡不移动,故①错误;
②正反应放热,升高温度平衡逆向移动,但(正)增大,故②错误;
③该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,但(正)、(逆)同等程度的增大,故③错误;
④催化剂不影响平衡移动,则加入催化剂,的转化率不变,故④错误;
⑤增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,(正)、(逆)都比原平衡的大;只受温度影响,所以不变,故⑤正确;
⑥为纯固体,混合气体的总质量是变量,容器体积不变,则混合气体的密度是变量,容器内混合气体的密度不再改变,说明该反应达到平衡状态,故⑥正确;
只有⑤⑥正确,选C。
5.D
【详解】A.反应为2A(g)+B(g) 2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,Q<0,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,A错误;
B.由表中数据可知,相较于实验I,实验II达到平衡所需要的时间大大缩短了,反应速率加快了,可能加入催化剂,但催化剂不能使平衡发生移动,故改变不了反应的限度,B错误;
C.根据理想气体状态方程pV=nRT,反应起始时向容器中充入2mol A和1mol B,实验III达平衡时,n(D)=1mol,根据反应方程式,则平衡时n(A)=1mol,n(B)=0.5mol,实验I达平衡时,n(D)=1.5mol,根据反应方程式,n(A)=0.5mol,n(B)=0.25mol,则实验III达平衡后容器内的压强与实验I达平衡后容器内的压强之比为=≠,C错误;
D.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g) 2D(g),实验III中,原平衡的化学平衡常数为K===4,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(D)=1mol/L,此时浓度商QC==4=K,则平衡不发生移动,D正确;
故答案为:D。
6.C
【详解】A.由图可知,温度升高,I的物质的量浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,故A正确;
B.由图可知,A点反应温度低于C点,温度越高,反应速率越快,则A点反应速率小于C点,故B正确;
C.由图可知,温度一定时,D点反应未达到平衡,I的物质的量浓度小于A点,反应应向正反应方向进行,则反应速率v(正)>v(逆),故C错误;
D.由图可知,温度升高,I的物质的量浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,c(I2)增大,则B点的c(I2)大,故D正确;
故选C。
7.B
【详解】A.及时补充氮气和氢气,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,有利于增大氨气的产率,能用勒夏特列原理来解释,故A不符合题意;
B.使用铁触媒做催化剂,化学平衡不移动,氨气的产率不变,不能用勒夏特列原理来解释,故B符合题意;
C.将氨液化及时分离出反应器,生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,有利于增大氨气的产率,能用勒夏特列原理来解释,故A不符合题意;
D.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,有利于增大氨气的产率,能用勒夏特列原理来解释,故D不符合题意;
故选B。
8.A
【详解】A.由 △H>0可知,该反应的正反应是一个吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即平衡向右移动,故A正确;
B.由 △H>0可知,该反应的正反应是一个吸热反应,降低温度,平衡向放热方向移动,即平衡向左移动,平衡常数减小,故B错误;
C.由 △H>0可知,该反应各组分都为气体,混合气体的总质量(m)始终不娈,容积(V)不变,由密度ρ=得,混合气体的密度始终不变,所以若混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.由 △H>0可知,在容器中充入少量Y,瞬间逆反应速率增大,正反应速率不变,随着反应进行,逆反应速率减小,正反应速率增大,当正逆反应速率相等时,可逆反应重新达到平衡,故D错误;
答案为A。
9.A
【详解】①反应前后,气体的质量增大,恒容容器内气体的体积不变,故反应前后,气体的密度增大,当混合气体的密度不变时,说明该反应已达到平衡状态,①符合题意;
②反应前后,气体的分子数增加,恒容容器内气体的压强增大,当容器内气体的压强不变时,说明该反应已达到平衡状态,②符合题意;
③反应前后,气体的质量增大,当混合气体的总物质的量不变时,说明该反应已达到平衡状态,③符合题意;
④反应前后,B的物质的量浓度减小,当B的物质的量浓度不变时,说明该反应已达到平衡状态,④符合题意;
⑤该反应达到平衡状态时,,即3v正(B)=2v逆(C),故2v正(B)=3v逆 (C)时,不能说明该反应已达到平衡状态,⑤不符合题意;
综上所述,能表明该反应已达到平衡状态的是①②③④,故选A。
10.B
【详解】A.当反应进行到3min后,CO和CH3OH的浓度仍发生改变,说明此时反应未达到平衡,故A错误;
B.当反应进行到10min后,CO和CH3OH的物质的量浓度不再随时间改变而变化,反应达到平衡,则此时正反应和逆反应的速率相等,故B正确;
C.反应从开始到平衡时CO的变化浓度为0.75mol/L,则H2的变化浓度为1.5mol/L,但H2的起始浓度未知,无法确定平衡时H2的浓度,故C错误;
D.混合气体的总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,混合气体的密度不变无法判断反应是否达到平衡状态,故D错误;
故答案为B。
11.限度
【解析】略
12.(1)活塞K和F不再移动
(2)0
(3)4L/moL
(4) 1-b
【详解】(1)甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,反应2A(g)+B(g)2C(g)是正反应为气体分子数减小的反应,建立平衡的过程中气体总物质的量发生变化,气体体积发生变化,隔板K和活塞F发生移动,平衡时气体物质的量不变,隔板K和活塞F不再移动,因此可根据隔板K和活塞F不再移动判断甲乙都已经达到平衡状态,故答案为:活塞K和F不再移动;
(2)若甲中A和B不反应,隔板K停留在0刻度;若甲中A和B完全反应则生成2mol C,根据恒温恒压下气体体积之比等于气体物质的量之比可得,(2mol+1mol):2mol=6:V,V=4,则隔板K停留在0刻度左侧2处,由于反应是可逆反应,不能完全进行,故a的取值范围为0
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,设开始到平衡过程中转化的B的物质的量为x mol,则平衡时A的物质的量为(2-2x)mol,B的物质的量为(1-x)mol,C的物质的量为2x mol,根据恒温恒压下气体的体积之比等于气体物质的量之比列式可知,3:(2-2x+1-x+2x)=6:5,解得x=0.5mol,则平衡时A、B、C的物质的量依次为1mol、0.5mol、1mol,容积为2L,平衡时A、B、C的物质的量浓度依次为0.5mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,化学平衡常数,故答案为:4L/mol ;
(4)若一开始就将K、F如图固定,起始甲乙中气体物质的量都是3mol,则甲乙是恒温恒容且体积相等的容器;
①乙中平衡的建立可理解成:先在乙容器中加入2mol C达到平衡,维持温度、容积不变,再充入1mol He;乙中加入2mol C,采用一边倒极限换算后为2mol A和1mol B,在恒温恒容时甲中加入2mol A和1mol B与乙中加入2mol C达到平衡时互为完全全等的等效平衡,测得甲中A的转化率为b,则乙中C的转化率为 1-b;乙恒温恒容平衡后再加入1mol He,由于各物质的浓度没有发生变化,化学平衡不移动,乙中C的转化率仍为1-b;答案为:1-b;
②在恒温恒容容器中压强之比等于气体物质的量之比;用极限法,若甲中A和B没有反应,甲中气体总物质的量为3mol,乙和甲互为等效平衡,则乙中气体总物质的量为3mol+1mol=4mol,此时乙、甲中的压强比d=;若甲中A和B完全反应,平衡时甲中气体总物质的量为2mol,乙和甲互为等效平衡,则乙中气体总物质的量为2mol+1mol=3mol,此时乙、甲中的压强比d=;由于反应是可逆反应,不能完全进行,故乙、甲两容器中的压强比d的取值范围是
13.
【详解】1123K恒容时,设达到平衡时CH4的转化分压为xkPa,列三段式:
根据题意,有,解得x=18,CH4(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的平衡分压依次是2kPa、7kPa、36kPa、36kPa,Kp=。
14. ΔH<0 D 3a+c+d-2b-91 Ⅲ Ⅲ
【分析】根据熵变和焓变对反应自发进行的影响分析解答;根据键能与焓变的关系分析计算相关键能;根据影响反应速率的条件及平衡移动原理分析反应速率及转化率的变化;根据平衡移动原理结合图像分析温度对平衡移动的影响。
【详解】(1)①根据反应方程式可以看出,反应为混乱度增大的反应,熵增和焓减有助于反应自发进行,则该反应能够自发进行的原因是 ΔH<0,故答案为ΔH<0;
②a.升高温度,反应速率增大,该反应放热,则升高温度,平衡逆方向移动,CO转化率减小,故此项错误;
b.使用更高效的催化剂可以提高反应速率,但对平衡没有影响,即不能提高CO转化率,故此项错误;
c.容器体积不变,充入He,反应物和生成物浓度不变,反应速率不变,平衡也不移动,故此项错误;
d.缩小体积增大压强,反应物和生成物浓度增大,反应速率增大,该反应为气体体积减小的反应,增大压强则平衡正方向移动,CO转化率提高,故此项正确,故答案为d;
(2)①反应中需破坏1molC≡O键、2molH-H键,同时形成3molC-H键、1molC-O键和1molO-H键,根据键能与焓变关系得:-91=(3a+c+d)-(x+2b),则x=3a+c+d-2b-91;
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H<0,该反应正反应为放热反应,根据图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图像,CO百分含量由小到大依次为:Ⅱ<Ⅰ<Ⅲ,T1中的状态转变成T2中的状态,CO百分含量减小,说明平衡正向移动,说明T1未达平衡状态,T2中的状态转变成T3中的平衡状态,CO百分含量增大,说明平衡逆向移动,说明T2可能达平衡状态,一定达到化学平衡状态的是Ⅲ;
温度越高,反应越快,相同条件下先达到平衡,所以三个容器中一定达到化学平衡状态的是Ⅲ;三容器为恒压容器,温度越高,反应速率越大,v(CH3OH)逆最大的是Ⅲ,故答案为3a+c+d-2b-91;Ⅲ ; Ⅲ。
15.(1)吸热
(2)气
(3)不
(4) 0.2mol/(L·min) 60%
(5)增大
(6)右移
(7)增大压强
(8)
【解析】(1)
升高温度平衡向吸热方向移动,若温度升高,2A B+C平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热;
(2)
减小压强平衡向气体系数和增大的方向移动,减小压强平衡向逆反应方向移动,说明左侧气体系数和大于右侧,若B为固体,则A呈一定为气态;
(3)
催化剂不能使平衡移动,若A、B、C均为气体,加入催化剂,平衡不移动;
(4)
2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,则消耗1.2molA,用D表示的平均反应速率为0.2mol/(L·min),A的转化率为60%;
(5)
反应前后气体总质量不变,如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度增大。
(6)
若向原平衡体系再投入1molA和1molB,反应物浓度增大,平衡右移。
(7)
图中t1时可,正逆反应速率都增大,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,引起平衡移动的条件可能是增大压强。
(8)
温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%;
。
16. X 减慢 减慢 甲 BC
【分析】
(1)由图找到X和Y的变化量,按变化量之比为化学方程式中的计量数之比判断;结合图像数据和速率的计算公式进行计算;
(2)降低温度,正逆反应速率均会减小;
(3)统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位,进行换算比较即可;
(4)根据“变量不变”来判断反应是否达到平衡状态。
【详解】
(1)根据反应:2NO2(g) N2O4(g)的化学计量数可看出NO2的变化量是N2O4的变化量的2倍,从图可知,X的物质的量从1mol降低到0.4mol变化了0.6mol,Y的物质的量从0.4mol增加到0.7mol变化了0.3mol,可知X表示的是NO2的物质的量随时间的变化曲线,Y表示的N2O4的物质的量随时间的变化曲线;0到3min中,N2O4减少0.3mol, X的反应速率为,故答案为:X;;
(2)降低温度,减慢反应速率,则v(正) 减慢,v(逆)减慢,故答案为:减慢;减慢;
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中υ(NO2)=0.3mol/(L s),甲中速率υ(N2O4)=υ(NO2)= 0.3mol/(L s)=9mol/(L min),由于乙中υ(N2O4)=6mol/(L min),则甲中反应更快,故答案为:甲;
(4)A.v(NO2)=2v(N2O4),不知道其表示的是正反应速率,还是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,则不能说明反应已达到平衡状态,A不符合题意;
B.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,该反应前后气体的物质的量发生改变,则压强发生改变,若压强不变时,则气体的物质的量不变,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.分子总数和总的物质的量成正比,分子总数不变,则总物质的量不变,该反应前后气体的物质的量发生变化,则当总物质的量不变时,反应达到平衡,C符合题意;
D.达到平衡时,各物质的物质的量不变,但是不能确定NO2和N2O4的物质的量是否相等,D不符合题意;
综上答案为:BC。
【点睛】
解本题的关键是从图中获取信息、结合速率定义进行计算、比较,比较反应速率大小时,必须统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位。
17.(1)可能进行的程度(即反应限度)
(2) 大 完全 很难进行
【解析】略
18. 0.4mol/(L min) > 吸热 ①⑤ 1 0.5 增大压强 分离C或D
【详解】(1)C的浓度变化值为1.2mol/L,可知C的速率为0.6 mol/(L min),v(A):v(C)=2:3,所以v(A)=0.4mol/(L min),随反应进行A的浓度逐渐减小,所以A 在第 1 分钟平均速率大于第 2分钟平均速率;
(2)容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,说明平衡向气体分子数多的方向移动,即正向移动,所以正向为吸热反应;
(3)①⑤可以使平衡正向移动,增大 B 的转化率,②加入B虽然促进正向反应,但是B 的转化率减小,③加压会引起平衡逆向移动,B 的转化率减小,④再加入 1.6mol A和0.8mol B,A与B的比例与原始比例相同,均为2:1,所以该改变相当于加压,使平衡逆向移动,B 的转化率减小,满足题意的是①⑤;
(4)该题为绝对等效平衡,需要与初始A和B的浓度相等,根据“一边倒”,可得充入 1.5mol C 和 0.5mol D等效于充入 1mol A 和 0.5mol B,要达到C 的浓度仍为 1.2mol/L的要求,再充入 1mol A 和 0.5mol B;
(5)a点处平衡逆向移动,速率增大,且前后图象断开,可能条件为增大压强,b点处平衡正向移动,速率减小,且前后图象连接,可能条件是分离出C或D。升高温度,正逆反应速率都增大,平衡正向移动,故图象为: 。
【点睛】等效平衡在恒压情况下要求等比例,恒容情况下要绝对相等。
19.①⑧⑨⑩
【分析】根据化学平衡状态的特征分析解答。
【详解】①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2,说明正逆反应速率相等,则能说明反应达到平衡,①正确;
②无论达到平衡与否,单位时间内生成nmol O2必生成2n mol NO,不能说明正逆反应速率相等,则不能说明反应达到平衡状态,②错误;
③无论达到平衡与否,用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比,则用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态,不能说明该反应已达到平衡状态,③错误;
④气体体积固定、反应前后混合气体质量不变,则密度始终不变,则密度不再改变,不能说明该反应已达到平衡状态,④错误;
⑤该反应前后气体总物质的量不变,容器容积不变,则压强始终不变,所以混合气体的总物质的量或者压强不变,不能说明该反应已达到平衡状态,⑤错误;
⑥无论是否平衡,反应的ΔH都不变,⑥错误;
⑦反应前后气体分子数不等,平衡前容器内压强逐渐变小,⑦错误;
⑧NO与N2的化学计量数之比为1∶2,单位时间内当两者消耗的物质的量为1∶2时表示v正=v逆,说明已达平衡,⑧正确;
⑨该反应的反应物为固体,容器体积不变,则随着反应的进行混合气体的密度增大,则混合气体的密度不变,说明该反应已达到平衡状态,⑨正确;
⑩当v正=v逆时,表明反应已达平衡状态,,说明正、逆反应速率相等,说明该反应已达到平衡状态,⑩正确;
该反应属于气体的物质的量减小的反应,平衡时气体的物质的量不变,压强不变, 正确;
根据v-t图象,对于该可逆反应t1时刻正、逆反应都在进行, 错误。
综上所述,说法正确的是①⑧⑨⑩ 。
【点睛】1. 化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。
2. 可逆反应达到平衡状态时,一定满足正逆反应速率相等,在用不同物质的反应速率表示平衡状态时,必须表明“一正一逆”,且等于系数之比,这是学生们的易错点。
20. x+y>z 逆向 液或固 放
【详解】在一定条件下xA+yB zC的反应达到平衡。
(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则逆反应方向一定是气体分子数增大的方向,所以x+y>z,故答案为:x+y>z;
(2)已知C是气体,且x+y=z,若A、B都是气体,在增大压强时,平衡不会发生移动;若A、B中只有一种是气体或都不是气体,在增大压强时,平衡一定向逆反应方向移动。因此,如果平衡发生移动,则平衡一定逆向移动,故答案为:逆向;
(3)已知B、C是气体,当其他条件不变,增大A的物质的量时,平衡不发生移动,说明A的浓度不随A的物质的量的增大而增大,则A是非气态物质,即固体或液体,故答案为:液或固;
(4)加热后C的质量分数减少,根据升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,可以判断正反应是放热反应,故答案为:放。
21. 排出装置中的空气,防止氧气干扰; NaOH溶液 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ 乙 丙 Na2SO3溶液 Fe3+消耗,c()减小,使得Fe2+(aq)+ (aq)FeSO3 (s)平衡逆向移动,所以溶液中红棕色变为浅绿色
【分析】打开弹簧夹通入氮气,排尽装置中的空气,先打开活塞a,二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯气,氯气进入氯化亚铁溶液生成氯化铁,关闭K2后打开活塞b,亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫进入氯化铁溶液发生氧化还原反应,据此回答问题。
【详解】(1)由于装置中含有空气,空气中的O2会干扰实验,过程Ⅰ中通入一段时间N2,目的是排除装置中的空气,防止干扰。
(2)为了防止多余的Cl2、SO2污染环境,所以棉花中浸润的溶液是NaOH溶液,吸收未反应的Cl2、SO2。
(3)A中二氧化锰与浓盐酸的反应生成MnCl2、氯气、水,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(4)过程Ⅴ中,B溶液中发生反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+;
(5)甲、过程Ⅳ的B溶液中含有的离子有Fe3+无Fe2+,氯气可能过量,过程Ⅵ的B溶液中含有的,可能是氯气氧化SO2生成的,不能证明Fe3+的氧化性大于SO2;不能证明结论;
乙、过程Ⅳ的B溶液中含有的离子既有Fe3+又有Fe2+,说明氯气不足,氯气氧化性大于铁离子,过程Ⅵ的B溶液中含有的,说明二氧化硫与铁离子发生了反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,则Fe3+氧化性大于二氧化硫;能证明结论;
丙、过程Ⅳ的B溶液中有Fe3+、无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子,过程Ⅵ的B溶液中含有Fe2+,说明SO2将Fe3+还原成Fe2+,则氧化性铁离子大于二氧化硫;能证明结论;
故乙、丙一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2;
(6)①FeCl2溶液加入溶液E后,溶液变为墨绿色,说明生成了FeSO3,说明E为Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐);
②溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色,Fe3+消耗,c()减小,使平衡Fe2+(aq)+(aq)FeSO3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色。
22.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)Cl2在水中存在化学平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,水中加入NaCl,c(Cl-)增大,化学平衡逆向移动,能够抑制Cl2的溶解、反应,同时饱和食盐水又能够除去杂质HCl气体
(3)吸热
(4) 浓HCl、加热 2Cl--2e-=Cl2↑ 增大MnO2的氧化性 H2SO4 NaCl
【分析】MnO2与浓盐酸在加热时发生反应产生Cl2。浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl可以被饱和NaCl溶液除去;然后通过浓硫酸干燥,就得到纯净干燥的Cl2,然后用向上排空气的方法收集,最后用NaOH溶液进行尾气处理,防止污染空气。根据化学平衡常数与温度关系判断反应的热效应;在理论上,任何一个放热的氧化还原反应都可以设计为原电池,负极失去电子发生氧化反应,正极上发生还原反应。物质的氧化性、还原性强弱不仅与微粒的种类有关,也与微粒的浓度及溶液的酸碱性及温度等外界因素有关。
【详解】(1)MnO2与浓盐酸在加热时发生氧化还原反应产生Cl2,该反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)Cl2能够溶于水,与水反应产生HCl、HClO,该反应是可逆反应,反应方程式为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,向水中加入NaCl,NaCl电离产生Cl-,使c(Cl-)增大,化学平衡逆向移动,能够减少Cl2的溶解及反应消耗,同时溶液中的水可以溶解HCl,从而达到除去Cl2中杂质HCl的目的;
(3)根据表格数据可知:温度越高,平衡常数K越大,说明升高温度,化学平衡正向移动,则正反应为吸热反应;
(4)①根据上述实验可知MnO2与盐酸产生氯气的反应条件为浓盐酸、加热;
②针对实验1和实验3的现象,小组同学从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律,由方程式MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O可知:Cl-在反应中失去电子被氧化为Cl2,故氧化反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;还原反应为:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。增大c(H+),可以增大MnO2的氧化性;增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性;
③要证实②的分析结论增大c(H+),可以增大MnO2的氧化性;增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性。由于固液混合物A为一定浓度的盐酸和MnO2混合物,加热装置已略去,向其中加热较浓的H2SO4溶液,有气体Cl2生成,由于浓硫酸加入,只增大了c(H+),说明MnO2的氧化性增大;加入了固态b可以为NaCl,由于NaCl固态加入,只增大了c(Cl-),说明增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性。故较浓a溶液是H2SO4;固体b是NaCl。
23.(1)恒压分液漏斗
(2)将产物乙酸和水蒸出反应体系,促进平衡正移
(3)分水器液面高度不再变化
(4) +Na2CO3+NaHCO3
(5)1:4.0
(6)C
(7)87.5%
【分析】由题意可知,三颈烧瓶烧中水杨醛、醋酸酐和醋酸钾加热发生取代反应制备香豆素,与三颈烧瓶相连的恒压分液漏斗起到平衡气压,便于液体顺利流下的作用,相连的机械搅拌器起到搅拌反应物,使反应物充分反应的作用,相连的刺型分馏柱起到减小生成物乙酸和水的量,使平衡向正反应方向移动,提高香豆素产率的作用,同时还可以依据液面高度变化判断反应是否完全的作用;制得的香豆素经碳酸钠溶液洗涤、减压蒸馏、重结晶、过滤、洗涤、干燥等操作制得香豆素精品。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器A为恒压分液漏斗,故答案为:恒压分液漏斗;
(2)反应时馏出温度为120~125℃可以使生成物乙酸和水蒸出反应体系,使平衡向正反应方向移动,提高香豆素产率,故答案为:将产物乙酸和水蒸出反应体系,促进平衡正移;
(3)在补加醋酸酐时,当分水器液面高度不再变化说明反应已无馏出物,故答案为:分水器液面高度不再变化;
(4)反应后混合液用10%碳酸钠溶液洗涤时,水杨醛与碳酸钠溶液反应生成 和碳酸氢钠,反应的化学方程式为+Na2CO3+NaHCO3,故答案为:+Na2CO3+NaHCO3;
(5)由图可知,水杨醛与醋酸酐的物质的量之比为1:4.0时,水杨醛的转化率达到最大,再增加物质的量之比,水杨醛的转化率变化不大,所以水杨醛和醋酸酐的最佳投料比为1:4.0,故答案为:1:4.0;
(6)由题给香豆素的溶解性可知,香豆素粗产品进行减压蒸馏后,应用乙醇—水混合液溶解残留物,起到香豆素完全解,并便于香豆素析出的目的;洗涤所得香豆素时,为减少晶体溶解,降低产率,应用冷水洗涤,故选C;
(7)由题给数据可知,三组粗产品的纯度分别为×100%=87.5%、×100%≈83.3%、×100%=72.0%,所以各组粗产品的最高纯度为87.5%,故答案为:87.5%。
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同课章节目录
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2节 化学能转化为电能——电池
第3节 电能转化为化学能——电解
第4节 金属的腐蚀与防护
微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用
第2章 化学反应的方向、 限度与速率
第1节 化学反应的方向
第2节 化学反应的限度
第3节 化学反应的速率
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
微项目 探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第3节 沉淀溶解平衡
第4节 离子反应
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用
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