例1.100 mL 6 mol·L-1的硫酸与过量的锌粉反应.在一定温度下.为了减缓反应速率.但又不影响生成气体的总量.可向反应物中加入适量的 ( ) A.硫酸钠 B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵 答案:BC [解析]A选项中Na2CO3固体虽然能减小c(H+).但使H+的物质的量减少.进而影响了氢气的总量.D选项.硫酸铵固体不但不会减小c(H+).反而能使H+的量增大.影响氢气的量.B.C两个选项.实质都是用水把盐酸稀释了.但没有影响氢气的总量.因而正确选项为B.C. [答案]B.C [点评]本题主要考查浓度对化学反应速率的影响.主要分两个层次:一是减缓反应速率.二是又不影响产生气体的总量.从反应的离子方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑的实质上看.可采取的措施只能是减少c(H+). 例2.反应4NH3(g)+5O2+6H2O(g)在两升密闭容器中进行1分钟后.NH3减少了0.12 mol.则平均每秒钟浓度变化正确的是 ( ) A.NO:0.001 mol·L-1 B.H2O:0.002 mol·L-1 C.NH3:0.002 mol·L-1 D.O2:0.00125 mol·L-1 [解析]v(NH3)== =0.001 mol·L-1·s-1 又因:υ(NH3)∶υ(O2)∶υ(NO)∶υ(H2O)=4∶5∶4∶6不难得出: v(O2)=v(NH3)=0.00125 mol·L-1·s-1 v(NO)=v(NH3)=0.001 mol·L-1·s-1 v(H2O)=v(NH3)=0.0015 mol·L-1·s-1 [答案]AD [点评]本题是考查学生对化学反应速率概念的理解情况.本题让求每秒钟浓度变化.其实质就是求反应速率. 例3. 某温度时.在2L容器中X.Y.Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示. (1)由图中的数据分析.该反应的化学方程式为 (2)反应开始至2min.5minZ的平均反应速率为 . , (3)5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率 . [解析] 回答第一个问题.首先要根据X.Y的物质的量的减少.Z的物质的量增加.分析出X.Y是反应物.Z是生成物.再根据2分钟内或5分钟内物质的量的变化之比等于化学计量数之比.确定X.Y.Z的化学计量数. 第二个问题则先分别求出2min内和5min内Z的浓度变化.然后根据公式求出反应速率. 第三个问题要注意到从5min开始.反应达到平衡.反应速率不变. (1)由X.Y的物质的量的减少.Z的物质的量增加.说明X.Y是反应物.Z是生成物. 5分钟内X.Y.Z物质的量的变化之比=化学计量数之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2.所以.该反应的化学方程式为: 3X+Y 2Z (2)反应开始至2min.△n(Z)=0.2mol, △c(Z)=0.2mol/2L=0.1 mol·L-1, v(Z)=0.1 mol·L-1/2min=0.05 mol/ 5min 时.△n(Z)=0.4mol, △c(Z)=0.4mol/2L=0.2 mol/L v(Z)=0.2 mol·L-1/5min=0.04 mol/ (3)5min时.反应达到了平衡.各物质的反应速率不再改变.故5min后Z的生成速率与5min末Z的生成速率相等. [答案](1)3X+Y 2Z .0.04 mol/相等 [点评]解图象题时要注意挖掘隐藏在图象中的条件. 例4.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气.该反应进行到45 s时.达到平衡(此时NO2的浓度约为0.0125 mol·L-1).下图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25 s内的反应进程. (1)请计算前20 s内氧气的平均生成速率, (2)若反应延续到70 s.请在图中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线. (3)若反应开始时加入催化剂.请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线. [解析](1)v(O2)=v(NO2)= ×=5.5×10-4mol·L-1·s-1 (2)因为45 s时达平衡.此时NO2的浓度为0.0125 mol·L-1.在图中45 s处画出纵坐标0.0125 mol·L-1.因平衡后各自的浓度将不再变化.在70 s处.再画出纵坐标为0.0125 mol·L-1的点.把纵坐标为0.016 mol·L-1.0.0125 mol·L-1及0.0125 mol·L-1三个点相连即得如上图所示的曲线. (3)催化剂能同等程度地改变正逆反应速率缩短了化学反应达平衡的时间.但不会改变化学平衡状态.平衡时间前移.但NO2的平衡浓度仍保持0.0125 mol·L-1.从而得出如上图虚线部分的曲线示意图. [答案](1)5.5×10-4mol·L-1·s-1 ( 2)如下图 (3)如下图虚线部分 二氧化碳的浓度与时间的关系 [点评]本题考查了学生对化学反应速率的掌握以及平衡时速率特点和催化剂对反应速率的影响.同时也考查了学生识图.绘图的能力. 例5.一定温度下.下列叙述不能作为可逆反应A 达到平衡状态标志的是 ( ) (1)C生成速率与C分解速率相等 (2)单位时间内生成amolA.同时生成3amolB (3)A.B.C的浓度不再变化 (4)A.B.C的压强不再变化 (5)混合气体的总压不再变化 (6)混合气体的物质的量不再变化 (7)单位时间内消耗amoA.同时生成3amolB (8)A.B.C的分子数之比为1:3:2. A. C. [解析]一个可逆反应达到化学平衡状态的标志是:①v.但必须是同一物质,②反应混合物中各组分的百分含量保持不变.另外.还可以再演变出其它一些判断依据.由于该反应前后气体的物质的量发生了变化.所以.只有平衡状态时.气体的总物质的量.总体积.总压强.密度等不发生变化.这些方面也可以作为平衡状态的标志.因此..不能确定.答案为A [答案]A [点评] 一个可逆反应达到化学平衡状态时.v是对同一物质或者是化学计量数相同的物质而言的.对化学计量数不同的物质就要换算成同一物质进行比较.看是否相等,对于反应前后气体体积不等的反应.还可以根据气体的总物质的量.总体积.总压强.密度不变来判断.但对于反应前后气体体积相等的反应则不行. 例6. 可逆反应mA eC反应过程中.当其他条件不变时.C的体积分数j和不同压强的变化关系如图所示.下列叙述正确的是 ( ) A.达到平衡后.若使用催化剂.C的体积分数将增大 B.当平衡后.若温度升高.化学平衡向逆反应方向移动 C.化学方程式中.n>e+f D.达到平衡后.增加A的质量有利于化学平衡向正反 应方向移动 [解析] 从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系.在其他条件不变时.温度升高.反应速率变大.达到平衡时间越短.由此可知.T2>T1.从图(1)分析可知温度较高时j(C)变小.说明升高温度时.平衡向逆反应方向移动.所以该正反应是放热反应.B选项是正确的.从(2)图中.应先判断出P1与P2大小关系.在其他条件不变情况下.压强越大.达到平衡的时间就越短.由此可知P2>P1.从图中可知.压强增大时j(C)变小.说明增大压强平衡向逆反应方向移动.逆反应方向是气体体积减小方向.即n<e+f.C项错误.由于使用催化剂.并不影响化学平衡的移动.A项错误.在化学平衡中.增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动.因此D项错误. [答案] B [点评]本题是一道图象题.考查了温度.压强.催化剂对平衡的影响. 例7.某温度时.在一个定容器中放入3L的A和1L的B.充分反应后.建立如下平衡:3A xC 平衡时测得混合气体中D的质量分数为n%.如果现在把0.6L的A.0.2L的B.0.8L的C和wL的D气体.在相同温度下放入相同的容器中.当反应达平衡时.测得混合气体中D的质量分数也是n%. (1)请将x.y.w可能的组合数值填入下表 组号 x y w ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 中某一平衡体系.在温度不变的情况下.设法使容器体积逐渐减小.结果发现.平衡先向正反应方向移动.后又向逆反应方向移动.则 x= y= ,后来平衡向逆反应方向移动的原因是 . [解析]本题是涉及到阿佛加德罗定律.等效平衡的综合性较强的化学平衡题.属较难题. 题(1):根据阿佛加德罗定律.同温同压下两种气体的体积比等于它们的物质的量比.题目中原起始加入的3LA和1LB的体积比为3∶1.其物质的量比也应为3∶1.因此.为了讨论方便.我们就可以将题中的所有体积单位L用mol来代替. 首先分析在什么情况下平衡时D的质量分数不变. ①当C和D的物质的量比恰好等于x∶y.且C和D恰好完全转化为 A和B.此时若A的总物质的量为3mol.B的总物质的量为1mol.则与原起始加入的3molA和1molB等效.反应达平衡时D的质量分数都应为n%.即等效平衡. ②当可逆反应3A xC 两边气态物质前计量数之和相等时.也就是 3 + 1 = x + y .对原起始加入3molA和1molB的平衡体系.设法增大容器体积或减小容器体积.显然平衡是不移动的.D的质量分数仍为为n%.若起始加入6molA和2molB当反应达平衡时D的质量分数为多少?同样道理.平衡时D的质量分数还是n%.这就是说.若起始只加入A.B且物质的量之比等于3∶1.达平衡时D的质量分数定是n%. 因此.只要起始加入A.B的物质的量之比等于3∶1.C.D的物质的量之比等于x∶y.反应达平衡时D的质量分数定为n%. 解答本题现在可归结为二种情况: ① 当x + y ≠ 4 时 3A xC 3 1 x y 3-0.6 1-0.2 0.8 w 3/2.4= x/0.8 x=1 1/0.8= y/w w=0.8 y 由w=0.8 y讨论: 当 x=1 y=1 时 w=0.8 当 x=1 y=2 时 w=1.6 当 x=1 y≥3 时 w≥2.4>1.6 ② 当x + y = 4 时 3A xC x y 0.8 w x/0.8= y/w w=0.8 y/ x 讨论: 当 x=1 y=3 时 w≥2.4>1.6 当 x=2 y=2 时 w=0.8 当 x=3 y=1 时 w=0.27 综上所述.题(1)的答案应为四组: 组号 x y w ① 1 1 0.8 ② 1 2 1.6 ③ 2 2 0.8 ④ 3 1 0.27 ⑤ ⑥ 题(2):增大压强平衡先向正反应方向移动.说明只有题(1)答案中的组号①②符合题意.即 x=1 y=1和2.后来平衡向逆反应方向移动的原因是:由于压强的不断增大A或A和B液化(可以有如下五种情况:①A液化而B.C.D没有液化 ②A.C液化而B.D没有液化 ③A.B液化而C.D没有液化 ④A.B.D液化而C没有液化 ⑤A.B.C液化而D没有液化). [答案](1) 组号 x y w ① 1 1 0.8 ② 1 2 1.6 ③ 2 2 0.8 ④ 3 1 0.27 ⑤ ⑥ (2)x=1 y=1和2 由于压强的不断增大A或A和B液化 [点评]通过以上一道平衡题的解析.我们应该认识到.要使平衡混合气体中某物质的质量分数保持不变.除了要考虑到等效平衡外.还要注意到平衡不发生移动的等效因素.另外.还要能用辩证的观点去分析事物的变化.不可犯教条主义的错误. 例8.在一个容积固定的反应器中.有一个可左右移动的密闭隔板.两侧分别进行如图所示的可逆反应. 各物质的起始加入量如下:A.B和C均为4.0 mol.D为6.5 mol.F为2.0 mol.设E为x mol.当x在一定范围内变化时.均可通过调节反应器温度.使两侧反应都达平衡.并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写下列空白: (1)x=4.5.则右侧反应在起始时向 (填“正反应 或“逆反应 )方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行.则x的最大取值应小于 . (2)若x分别为4.5和5.0.则在这两种情况下.当反应达平衡时.A的物质的量是否相等? (填“相等 “不相等 或“不能确定 ).其理由是 . [解析]由题意可知.隔板处于中间.它反映了左右两室有一个等量关系.即物质的量相等.而左室中的反应是一个反应前后气体的物质的量不变的反应.其物质的量之和总保持12 mol不变.这就要求右室达到化学平衡时.其物质的量总和也必为12 mol.才能保证隔板处于中间位置.再根据反应的可逆特点确定x的取值范围. (1)当x=4.5时.右室中总的物质的量为:4.5+6.5+2=13>12.要想使隔板处于中间.平衡需向正反应方向进行. 设x的最大值为a mol.D的转化量为y mol.则有: D+ 2E 2F 平衡时 6.5-y?a-2y? ? 2+2y 依题意有: ?(6.5-y)+(a-2y)+(2+2y)=12 ①(根据隔板处于中间.左右两室物质的量相等) ?a-2y>0 ②(根据化学平衡特点.不可极限转化) 联立①②解得:a<7.0.即x的最大值应小于7.0. [答案]1)正反应 7.0 (2)不相等 因为这两种情况是在两个不同的温度下达到化学平衡的.平衡状态不同.所以物质的量也不同 [点评]此题难度较大.解此类题常用方法为极端假设法和不为0原则. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

溴乙烷是重要的化工原料,实验室制取溴乙烷(沸点384 ℃)的原理及步骤如下:

(1)反应原理:C2H5OH+NaBr+H2SO4NaHSO4+C2H5Br+H2O

(2)主要装置见下图

(3)操作步骤

①在100 mL圆底烧瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL 78%硫酸,然后加入研细的13 g溴化钠。②加入几粒碎瓷片,小心摇动烧瓶使其均匀。将烧瓶与直形冷凝管相连,冷凝管下端连接接受器。③小心加热,使其充分反应,再进行蒸馏,直到无溴乙烷流出为止。④再将锥形瓶中液体冷却后倒入亚硫酸钠溶液中洗涤分液。

试回答下列问题:

①本实验用的是78%的硫酸,为何不用浓硫酸?________________________________。

②亚硫酸钠溶液的作用是____________________________________________________。

③该实验中会产生许多生成有机物的副反应,写出化学方程式:________________________________(举一例)。

④本次实验只收集到5 mL溴乙烷,比理想产量约10 mL少,原因是溴乙烷易挥发的缘故,为了减少其损失,你认为可采取什么措施?________________________________。

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为测定某补血剂样品(主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O))中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了如下两套实验方案.请按要求回答下列问题:

方案一:将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化,操作流程如下:

(1)操作②中H2O2的作用是________;除用H2O2外还可以使用的物质试举一例(写物质名称):________.

(2)操作③X溶液的阴离子是________.

(3)操作④中一系列操作依次是________、洗涤、________、冷却、称量.

(4)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为(用含a的代数式表示)________g

方案二:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量

(5)滴定前要配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250 mL,需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外,还需要的仪器有(填仪器名称)________.

再取20 g样品配制成100 mL的溶液.

(6)写出滴定反应的离子方程式:________.

(7)滴定时选择________式滴定管盛放0.1000 mol/L标准液,锥形瓶中盛放20 mL样品溶液,滴定终点时锥形瓶中国溶液颜色变为________色,振荡后半分钟溶液颜色不再变化,此时消耗标准溶液为b mL,则样品中铁的质量分数为(用含b的代数式表示)________.

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溴乙烷是重要的化工原料,实验室制取溴乙烷(沸点为38.4℃)的原理及步骤如下:

(1)反应原理

C2H5OH+NaBr+H2SO4NaHSO4+C2H5Br+H2O

(2)主要反应装置如图:

(3)操作步骤

①在100 mL的圆底烧瓶中加入10 mL 95%的乙醇.28 mL 78%的硫酸,然后加入研细的13 g溴化钠.

②加入几块碎瓷片,小心摇动烧瓶使其混合均匀.将烧瓶与直形冷凝管相连,冷凝管下端连接尾接管.

③小心加热,使其充分反应,再进行蒸馏,直到无溴乙烷流出为止.

④再将锥形瓶中的液体冷却后倒入亚硫酸钠溶液中洗涤分液.

试回答下列问题:

(1)本实验中用的是78%的硫酸,为何不用浓硫酸?________.

(2)亚硫酸钠溶液的作用是________.

(3)该实验中会发生许多生成有机物的副反应,写出有关化学方程式________(举两例)

(4)本实验只收集到5 mL溴乙烷,比理想产量约10 mL少,原因是溴乙烷易挥发,为了减少其损失,你认为可采取什么措施?________.

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