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2024届高三化学一轮复习培优--化学反应的调控训练
展开这是一份2024届高三化学一轮复习培优--化学反应的调控训练,共22页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三化学一轮复习培优--化学反应的调控训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列生活和生产中的做法或事实,与调控反应速率无关的是( )
A.牛奶放在冰箱中冷藏
B.使用加酶洗衣粉洗涤衣物
C.汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂
D.工业合成氨时,及时将氨气液化分离
2.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.上述反应的正反应是放热反应
C.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol时,该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为1000℃
3.在温度为T℃时,向某容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y,发生反应:X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g),5min时反应达到平衡,X的转化率为30%。该反应的平衡常数K与温度的关系如表所示。下列说法正确的是
温度/℃
550
650
750
K
3.2
1.0
0.4
A.650
4.下列说法不正确的是
A.恒温恒容密闭容器中反应:H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),混合气体的压强不再改变时说明反应已达平衡
B.汽车尾气催化净化时的反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH < 0 ,平衡常数为K1;若反应在绝热容器中进行,平衡常数为K2;则K1 < K2
C.某恒容密闭容器中反应:nA(g)+mB(g)pC(g)+qD(g) ΔH > 0已达平衡,则降温时c(B)/c(C)的值增大
D.2NO2(g) N2O4(g)在常温下即可进行,说明正反应是放热反应
5.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2) =0.5mol·L-1,c(HI)=5mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为
A.36 B.30 C.25 D.20
6.反应经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是。
A.Y为该反应的催化剂 B.时,
C.时,Y的消耗速率大于生成速率 D.后,
7.学习“化学平衡移动原理”后,联系生产、生活,下列说法错误的是
A.热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液洗涤油污效果更好
B.合成氨反应,为提高氨的产率,应采取高温高压的措施
C.啤酒瓶开启后,马上泛起大量泡沫
D.将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,增大氧气浓度,利用平衡移动原理缓解病情
8.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.15mol充入10L的恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)4Z(g) △H<0,反应过程中测得的数据如表:
t/min
2
4
7
9
n(Z)/mol
0.12
0.16
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应前2min的反应速率:v(Y)=0.015mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,升高温度的瞬间,正反应速率的增大程度大于逆反应速率的增大程度
C.其他条件不变,若在9min时再充入0.6molZ,平衡时n(X)<0.2mol
D.若在9min时再充入0.2molX、0.2molY和0.3molZ,则v正<v逆
9.合成气(CO、)制甲醇。已知:主反应: 副反应:…(略)。若使用催化剂A时,甲醇选择性为50%,若使用催化剂B时,甲醇选择性为90%。(选择性:生成的物质的量与CO转化的物质的呈的比值),下列说法不正确的是
A.选择不同的催化剂时,既考虑选择性又要考虑反应的快慢
B.同一反应相同条件下,不同催化剂催化效率不同,但平衡常数相同
C.使用催化剂B,一定时间所得的产物中甲醇纯度较高
D.对于使用不同催化剂后的主反应活化能,一定是催化剂A大于催化剂B
10.已知反应:。取等量,分别0℃和20℃下,测得其转化率随时间变化的关系曲线(Y—t)如图所示。下列说法正确的是
A.b代表0℃下的Y—t曲线
B.各个时间段里,a条件下的反应速率都比b条件快
C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D.从到,的
11.恒温恒压下,在起始容积为的密闭容器中发生反应:
0
0
5
10
反应过程中的部分数据如上表。下列说法正确的是
A.容器内气体密度不变,标志着反应已达到平衡状态
B.内,用C表示的平均反应速率为
C.时,A的物质的量浓度为
D.反应达到平衡后充入少量氦气不参与反应,正反应速率减小,逆反应速率增大
12.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。对此反应,下列叙述正确的是
A.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.使用催化剂,能提高反应速率和NO的转化率
C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害减小
D.体积不变充入He,CO的转化率不变
13.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化
B.红棕色NO2气体加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混和气加压后颜色变深
14.某温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=4。该温度下,在甲、乙、丙、丁4个相同的恒容密闭容器中进行该反应,起始浓度如表所示。
甲
乙
丙
丁
c(H2)/(mol•L-1)
0.01
0.02
0.01
0.02
c(I2)/(mol•L-1)
0.01
0.01
0.01
0.01
c(HI)/(mol•L-1)
0
0
0.02
0.02
下列判断不正确的是
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时,甲中I2的转化率为50%
C.平衡时,丙中c(I2)=0.01mol•L-1 D.平衡时,乙和丁中相等
15.在容积为1.0L的密闭容器中,充入一定量的,发生反应。随着温度的升高,混合气体的颜色变深。体系中各物质的浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.在0~60s时段,反应速率
C.该温度下,平衡常数=0.24
D. 时平衡后将温度变为,测得降低,则
二、实验题
16.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)。
17.二氯异氰酸钠[化学式为]是一种新型的内吸型高效杀菌剂,常温下为白色粉末状晶体,在水中溶解度较高,可水解生成次氯酸,难溶于冷水,具有极强的氧化性。实验室可利用次氯酸钠与氰尿酸反应制备,反应原理为,实验装置(部分夹持仪器已省略)如图所示:
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是_______,g的作用是_______。
(2)写出装置A烧瓶内反应的离子方程式:_______。
(3)本实验向装置B中通入的目的是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致产率降低,改进的方法是_______。
(5)装置B中使用冰水的目的是_______。
(6)如图是二氯异氰酸钠有效氯含量与干燥时间的关系。反应后将装置B中三颈烧瓶内的混合液过滤、洗涤,然后再进行_______,得到产品。
(7)二氯异氰酸钠样品的纯度测定称取1.20g的样品,在碘量瓶中加入去离子水溶解配成溶液,取先后加入一定量的稀醋酸和碘化钾溶液,用的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定,滴定终点时,消耗硫代硫酸钠标准溶液,二氯异氰酸钠样品的纯度为_______%(其他杂质不参与反应,结果保留三位有效数字)。
可能用到的反应如下:
18.I.为了探究化学反应速率及其影响因素,某研究小组以盐酸和碳酸钙反应进行了如下实验。实验方案与数据如下表,t表示收集a mLCO2所需的时间。
序号
反应温度/℃
C(HCl)/ mol·L-1
V(HCl)/ mL
10g碳酸钙的形状
t/min
1
20
2
10
块状
t1
2
20
2
10
粉末
t2
3
20
4
10
粉末
t3
4
40
2
10
粉末
t4
(1)设计实验1和实验2的目的是研究 _________________对化学反应速率的影响。
(2)为研究温度对对化学反应速率的影响,可以将实验_____和实验____(填序号)作对比。
(3)将实验2和实验3作对比,可知t2___________t3(填“﹥”、“﹤”或“﹦”)。
II.在一体积为10L密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在 850℃时发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO浓度变化如图,
(4)则0~4 min的平均反应速率v(CO)=_____________mol·L-1·min -1。
(5)该反应达到最大限度所需的时间为____________,此时CO的转化率为_____________。
19.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收。
①下列措施不能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母代号)
A.采用气、液逆流的方式吸收尾气
B.加快通入尾气的速率
C.吸收尾气过程中定补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是__(填化学式),吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是__(填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl和NO3-,其离子方程式为__。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是__。
20.某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象,结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:Cr2O(橙色);CrO(黄色);Cr3+(绿色)。
(1)i可证明反应Cr2O+H2O2CrO+2H+的正反应是__________(填“吸热”或“放热”)。
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是_________。
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的________(填“能”或“不能”),理由是____________。
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是__________。
(5)继续实验
①解释溶液变黄的主要原因是________。
②溶液变绿色,该反应的离子方程式是_____________。
参考答案:
1.D
【详解】A.牛奶放在冰箱中冷藏,降低了温度,反应速率降低,A正确;
B.使用加酶洗衣粉洗涤衣物,相当于使用了催化剂,加快反应速率,B正确;
C.汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂是为了防止橡胶老化,延长寿命,降低了反应速率,C正确;
D.工业合成氨时,及时将氨气液化分离,是降低生成物浓度,使平衡正向进行,与速率无关,D错误;
故选D。
2.C
【详解】A. 化学反应的平衡常数表达式为K=,平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值,故反应物是一氧化碳和水,生成物是二氧化碳和氢气,反应的化学方程式是:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),故A正确;
B. 由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以该反应的正反应是放热反应,故B正确;
C.
反应前后气体的体积不变,可以用物质的量代替浓度计算,故Qc==0.44<1,830°C时Qc不等于K,说明反应未达到平衡,故C错误;
D. 某温度下,如果平衡浓度符合关系式,则K==0.6,对照平衡常数可知温度是1000℃,故D正确;
答案选C。
3.C
【详解】A.根据题意列三段式有,所以平衡常数K=≈2.57,K值介于1.0~3.2之间,因此550
C.平衡时n总(气体)=1.4mol+0.4mol+1.2mol=3mol,W的体积分数为,C项正确;
D.气体的平均摩尔质量,反应达到平衡前,n总(气体)不变,m总(气体)在不断减小,因此气体的平均摩尔质量也在减小,D项错误;
综上所述答案为C。
4.B
【详解】A. 随着反应进行,混合气体质量增大,容器体积不变,则混合气体密度增大,当混合气体密度不变时该反应达到平衡状态,故A正确;
B. 该反应的正反应是放热反应,反应过程中绝热条件下相当于给容器加热,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,所以化学平衡常数K1>K2,故B错误;
C. 降低温度平衡逆向移动,导致c(B)增大、c(C)减小,则升温时增大,故C正确;
D. 该反应的正反应△S<0,常温下能自发进行,说明△G=△H−T△S<0,则△H<0,正反应为放热反应,故D正确;
故答案选:B。
【点睛】△G=△H−T△S<0,反应能自发进行。
5.B
【详解】平衡时c(HI)=5mol•L-1,HI分解生成的H2的浓度为0.5mol•L-1;NH4I分解生成的HI的浓度为5mol•L-1+2×0.5mol•L-1=6mol•L-1,所以NH4I分解生成的NH3的浓度为6mol•L-1,所以反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI)=6mol•L-1×5mol•L-1=30mol2•L-2;故选B。
6.A
【详解】A.反应经历两步:①X→Y;②Y→2Z ,则Y为过渡产物,故A错误;
B.由图可知,t1时,三条曲线交于一点,浓度相等,,故B正确;
C.Y为过渡产物,浓度应该是先增大后减小,在t2时刻,由曲线可知,Y的浓度逐渐减小,说明消耗速率大于生成速率,故C正确;
D.根据反应①X→Y;②Y→2Z可知, t3后,X反应完全,X转化为Y的浓度为Co,Y的剩余浓度为c(Y),则Y生成Z的消耗量为co-c(Y),生成Z的量为c(Z)= 2co一2c(Y),故D正确;
答案选A。
7.B
【详解】A.升高温度促进纯碱水解而导致溶液碱性增强,促进油污水解,所以热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液洗涤油污效果更好,故A正确;
B.合成氨反应,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,是气体分子数减小的放热反应,为提高氨的产率,应采取低温高压的措施,故B错误;
C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫,是压强对其影响导致的,属于可逆过程,所以可以用平衡移动原理解释,故B正确;
D.一氧化碳中毒血液中存在化学平衡CO(g)+Hb(O2)⇌O2(g)+Hb(CO),将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,增大氧气浓度,会使平衡逆向移动,让一氧化碳失去和血红蛋白结合的机会,利用平衡移动原理缓解病情,故D正确。
故选:B。
8.D
【解析】在一定温度下,将气体X和气体Y各0.15mol充入10L的恒容密闭容器中,依据表中数据,可建立如下三段式:
K==4×10-4。
【详解】A.反应前2min的反应速率:v(Y)==0.0015mol·L-1·min-1,A不正确;
B.因为正反应为放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,则升高温度的瞬间,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度,B不正确;
C.X和Y各0.15mol,采用一边倒,n(Z)=0.6mol;其他条件不变,若在9min时达平衡时,n(X)=0.1mol,n(Z)=0.2mol;再充入0.6molZ,相当于原平衡体系加压,平衡逆向移动,X的物质的量增大,平衡时n(X)>0.2mol,C不正确;
D.若在9min时再充入0.2molX、0.2molY和0.3molZ,则Qc=>4×10-4,则平衡逆向移动,v正<v逆,D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.选择合适的催化剂的目的是提高单位时间内目标产物的产率,同时也要使反应物尽可能多的转化为目标产物,所以选择不同的催化剂时,既考虑选择性又要考虑反应的快慢,A正确;
B.同一反应相同条件下,不同催化剂催化效率不同,但由于温度相同,所以平衡常数相同,B正确;
C.使用催化剂B时,甲醇选择性为90%,即有更多的CO发生生成甲醇的反应,副反应减少,所以甲醇的纯度较高,C正确;
D.选择性低并不能说明活化能低,选择性与温度也有关系,且催化剂A的选择性低可能是因为对副反应的活化能影响更大,D错误;
综上所述答案为D。
10.D
【详解】A.温度越高反应速率就越快,到达平衡的时间就越短,由图象可看出曲线b首先到达平衡,所以曲线b表示的是20℃时的Y-t曲线,A错误;
B.根据图象可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化率均相同,这说明从开始到66min时,两个条件下的平均反应速率相同,B错误;
C.根据图象温度越高CH3COCH3转化的越少,说明升高温度会降低平衡转化率,C错误;
D.根据图象可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化率均相同,都是0.113,这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一样多,所以从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的△n(0℃)/△n(20℃)=1,D正确;
答案选D。
11.B
【分析】发生反应5min时
发生反应10min时
【详解】A.反应A(g)+2B(g)= 3C(g)中,反应物和产物都是气体,气体总质量不变,又因为容器体积不变,反应过程中气体密度一直不变,容器内气体密度不变时,不能说明反应已达到平衡状态,A错误;
B.5~10min内,用C表示的平均反应速率为=0.012mol·L-1·min-1,B正确;
C.由分析可知,5min时,A的物质的量浓度为 =0.16mol·L-1,C错误;
D.反应达到平衡后充入少量氦气(不参与反应) ,反应物和生成物浓度都不变,速率不变,D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.增大压强,气体分子间的有效碰撞次数增多,正反应速率增大,逆反应速率也增大,A不正确;
B.使用催化剂,能提高反应速率,但不能使平衡发生移动,不能提高NO的转化率,B不正确;
C.冬天气温低,NO与CO转化为CO2、N2的速率减慢,单位时间内反应物的转化率降低,对人体危害更严重,C不正确;
D.体积不变时充入He,反应物、生成物的浓度都不改变,反应速率不变,平衡不发生移动,CO的转化率不变,D正确;
故选D。
13.B
【详解】A.FeSO4溶液中加入少量铁粉是利用铁粉的还原性,能将被氧化成的三价铁离子还原成二价铁,从而起到防止Fe2+被氧化的作用,与勒夏特列原理无关,故A不选;
B.二氧化氮转化为四氧化二氮是反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强,容器体积减小,二氧化氮浓度增大,颜色加深,但增大压强平衡正向移动,二氧化氮浓度降低,气体颜色变浅,所以可以用平衡移动原理解释,故B选;
C.催化剂只影响反应速率不影响平衡移动,所以对SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂,不能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.碘和氢气生成HI的反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强不影响平衡移动,所以H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后碘浓度增大导致颜色变深,不能用平衡移动原理解释,故D不选;
故选:B。
14.D
【详解】A.根据表中数据可知,其他条件相同,乙中c(H2)为甲中的2倍,乙中反应速率较大,选项A正确;
B.设甲中I2的转化率为x,根据三段式有:
,K===4,解得x=50%,选项B正确;
C.根据丙中各数据,Q= ==4=K,平衡不移动,c(I2)=0.01mol•L-1,选项C正确;
D.乙中始终保持2:1,而丁中由于,Q= ==2
15.B
【详解】A.随温度的升高,混合气体的颜色变深,则化学平衡向正反应方向移动,ΔH>0,故A错误;
B.0∼60s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L−0.04mol/L=0.06mol/L,则 v(N2O4)= =0.001mol⋅L-1⋅s-1,故B正确;
C.K==0.36,故C错误;
D.温度改变后,c(N2O4)降低,说明平衡正向移动,而正反应ΔH>0,则T2>T1,故D错误。
答案选B。
16.(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
【分析】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;。
17. 分液漏斗 导气兼平衡压强,使液体顺利流下 与生成的反应生成继续参与反应,使反应平衡向正反应方向移动,提高原料氰尿酸的利用率 在装置AB之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 沉出二氯异氰酸钠,防止其水解 真空干燥 91.7
【分析】A中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,把氯气通入次氯酸钠与氰尿酸的混合液中,与反应生成的氢氧化钠反应,促进反应正向移动,提高原料氰尿酸的利用率,最后用氢氧化钠溶液吸收多余氯气,防止污染空气。
【详解】(1)根据图示,盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,g的作用是导气兼平衡压强,使液体顺利流下。
(2)装置A烧瓶内高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水,反应的离子方程式是;
(3)向装置B中通入,目的是与反应生成的反应生成,继续参与反应,使反应平衡向正反应方向移动,提高原料氰尿酸的利用率;
(4)氯气中含有杂质氯化氢,氯化氢与氢氧化钠反应不能生成次氯酸钠,会导致产率降低,改进的方法是在装置AB之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢;
(5) 常温下为白色粉末状晶体,在水中溶解度较高,可水解生成次氯酸,难溶于冷水,装置B中使用冰水,可用使二氯异氰酸钠沉出,防止其水解;
(6) 根据二氯异氰酸钠有效氯含量与干燥时间的关系可知,反应后将装置B中三颈烧瓶内的混合液过滤、洗涤,进行真空干燥,得到产品。
(7)根据、、,可得关系式~ ~~,消耗硫代硫酸钠标准溶液,则1.20g的样品中的物质的量为0.005mol,二氯异氰酸钠样品的纯度为91.7%。
【点睛】本题以次氯酸钠与氰尿酸反应制备为载体,考查物质制备,明确反应原理是解题关键,注意熟悉混合物分离的方法,利用“关系式”计算物质纯度。
18.(1)固体接触面积
(2) 2 4
(3)>
(4)0.03
(5) 4min 60%
【分析】本实验探究固体接触面积、温度和浓度对化学反应速率的影响。
【详解】(1)本实验是探究影响化学反应速率的因素,要求其他条件不变,对比实验1和实验2,不同的因素是碳酸钙的形状,因此实验1和实验2的目的是探究固体接触面积对化学反应速率的影响;
(2)探究温度对化学反应速率的影响,其他因素相同,温度不同,因此是实验2和实验4研究温度对化学反应速率的影响;
(3)实验2和实验3探究的是浓度对反应速率的影响,浓度越大反应速率越快,实验3中盐酸的浓度大于实验2中盐酸浓度,因此实验3的化学反应速率比实验2的化学反应速率快,即t2>t3;
(4)根据化学反应速率的数学表达式,v(CO)= mol·L-1·min -1=0.03 mol·L-1·min -1;
(5)根据图象,在4min时达到平衡,CO的转化率为×100%=60%。
19. 2NH3+2O2N2O+3H2O B NaNO3 NO 3HClO+2NO+H2O=3C1−+2NO3-+5H+ 溶液pH越小溶液中HClO的浓度越大氧化NO的能力越强
【分析】(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O,类似于生成NO的反应,同时生成水;
(2)①提高尾气中NO和NO2去除率,应是气体与氢氧化钠溶液充分接触而反应;
②反应生成NaNO2和NaNO3;如NO的含量比NO2大,则尾气中含有NO;
(3)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反应后溶液呈酸性;
②NaClO溶液的初始pH越小,HClO的浓度越大,氧化能力强。
【详解】(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水,反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O;故答案为2NH3+2O2N2O+3H2O;
(2)①A.采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气体与氢氧化钠溶液充分反应,可以提高尾气中NO和NO2去除率,故A不选;
B.加快通入尾气的速率,气体不能充分反应,不能提高尾气中NO和NO2去除率,故B选;
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,可使气体充分反应,可以提高尾气中NO和NO2去除率,故C不选;故答案为B;
②反应生成NaNO2和NaNO3,则含有的杂质为NaNO3,如NO的含量比NO2大,则尾气中含有NO,故答案为NaNO3;NO;
(3)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl−和NO3−,反应后溶液呈酸性,则反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3C1−+2NO3-+5H+;
②NaClO溶液的初始pH越小,HClO的浓度越大,氧化能力强,则提高NO转化率,故答案为3HClO+2NO+H2O=3C1−+2NO3-+5H+;溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
【点睛】此题易错点在于第二小题的第一问,题干要求选出不能提高尾气中NO和NO2去除率,若反应充分则可以提高去除率,可以从此方面分析解答。
20. 放热 KOH(K2CO3) 不能 浓H2SO4溶于水放出大量的热,平衡也会逆向移动,所以溶液橙色加深,不能说明是由氢离子浓度的增大,平衡逆向移动(或能冷却至室温,溶液橙色加深,说明氢离子浓度的增大,平衡逆向移动) 在酸性条件下,K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强) 重铬酸钾溶液中存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+,SO与H+结合,降低c(H+),平衡正向移动,溶液变为黄色 Cr2O+3SO+8H+=2Cr3++3SO+4H2O
【详解】(1)i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应+H2O2+2H+逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应是放热反应;
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质,如KOH、K2CO3等;
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验不能达到预期目的,理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热,平衡也会逆向移动,所以溶液橙色加深,不能说明是由氢离子浓度的增大,平衡逆向移动(或能冷却至室温,溶液橙色加深,说明氢离子浓度的增大,平衡逆向移动);
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是在酸性条件下,K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强);
(5)①重铬酸钾溶液中存在平衡:Cr2+H2O2Cr+2H+,与H+结合,降低c(H+),平衡正向移动,溶液变为黄色;②重铬酸钾溶液被亚硫酸钠还原产生Cr3+,溶液变绿色,反应的离子方程式是Cr2+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
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