【題目】1)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323 K343 KSiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。

①343 K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α________%。平衡常數(shù)K343 K________(保留2位小數(shù))。

343 K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是________;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可采取的措施有________、________。

比較a、b處反應(yīng)速率大。va________vb(大于”“小于等于”)。反應(yīng)速率vvvkx2SiHCl3kxSiH2Cl2xSiCl4k、k分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),計算a處的v/v________(保留1位小數(shù))。

2)不同溫度下水的離子積常數(shù)如表所示:

t/℃

0

10

20

25

40

50

100

Kw/10-14

0.114

0.292

0.681

1.01

2.92

5.47

55.0

請用文字解釋隨溫度升高水的離子積增大的原因_______________;

②10℃時純水的電離平衡常數(shù)為_________;計算100℃時純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度為__________________。

【答案】22 0.02 及時移去產(chǎn)物 改進(jìn)催化劑 提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度) 大于 1.3 水電離吸熱,升高溫度電離平衡正移 5.3×10-17 7.4×10-7mol/L

【解析】

1)①由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移;由反應(yīng)的平衡常數(shù)K= c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)計算;

②因該反應(yīng)為氣體體積不變的吸熱反應(yīng),減小生成物濃度,平衡右移;增大反應(yīng)物濃度或增大壓強(qiáng)、使用合適的催化劑等措施能加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時間;

③反應(yīng)溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快;由K=K/K=0.02,再由aSiHCl3轉(zhuǎn)化率為20%計算各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),最后由公式計算v/v

2)①水的電離是吸熱反應(yīng),升高溫度促進(jìn)電離;

②一定溫度下,純水的電離平衡常數(shù)Ka=Kw/55.6mol/L,純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度c(H+)=。

1)①由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,SiHCl3轉(zhuǎn)化率增大,則a343K時的轉(zhuǎn)化率曲線,b323K時的轉(zhuǎn)化率曲線,由圖可知343K時,SiHCl3轉(zhuǎn)化率為22%;若起始SiHCl3的濃度為x,則平衡時SiHCl3的濃度為0.78x,SiH2Cl2SiCl4的濃度均為0.11x,故反應(yīng)的平衡常數(shù)K= c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)=0.11x)×(0.11x/(0.78x)20.02,故答案為:220.02;

②因該反應(yīng)為氣體體積不變的吸熱反應(yīng),若在343K下,提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率的措施為及時移去產(chǎn)物減小生成物的濃度;縮短達(dá)到平衡的時間,可以采取增大反應(yīng)物濃度、增大壓強(qiáng)、使用合適的催化劑等措施,故答案為:及時移去產(chǎn)物;增大反應(yīng)物濃度或增大壓強(qiáng);使用合適的催化劑;

a點的反應(yīng)溫度高于b點,溫度越高反應(yīng)速率越快,a點的反應(yīng)速率相大于b點;由化學(xué)平衡常數(shù)可知,K/K=0.02,由aSiHCl3轉(zhuǎn)化率為20%,可得SiHCl3、SiH2Cl2SiCl4的物質(zhì)的量分別為0.8x、0.1x0.1x,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為80%、10%10%,則v/v=0.02× 641.3,故答案為:大于;1.3

2)①水的電離是吸熱反應(yīng),升高溫度促進(jìn)電離,所以水的離子積常數(shù)隨著溫度的升高而增大,故答案為:水電離吸熱,升高溫度后平衡正向移動;

1L水的物質(zhì)的量=1000g/18g/mol=55.6mol,10℃時純水的電離平衡常數(shù)Ka=Kw/55.6mol/L

=(0.292×10-14)/55.6=5.3×10-17;100℃時純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度c(H+)===7.4×10-7mol/L,故答案為:5.3×10-17;7.4×10-7mol/L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】低碳環(huán)保,減輕大氣污染,必須從源頭上對尾氣進(jìn)行凈化處理;卮鹣铝袉栴}

(1)汽車尾氣催化轉(zhuǎn)換器中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。若在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(N2)隨溫度(T)和時間(t)的變化曲線如圖所示。

①由圖甲可知,溫度T1_____T2(填“>”或“<”,下同);該反應(yīng)的△H_____0。

②能提高尾氣轉(zhuǎn)化率的措施有_____(填字母)。

a.升高溫度 b.降低溫度 c.增大壓強(qiáng) d.增大催化劑的比表面積

(2)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮氧化物,可用CH4催化還原NOx,消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJmol﹣1,②N2O4(g)2NO2(g)△H=+56.9kmol﹣1,③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣810.1kJmol﹣1,從原電池的工作原理分析,可設(shè)計為原電池的反應(yīng)為_____(填序號)。

(3)下圖是通過光電轉(zhuǎn)化原理,以燃煤產(chǎn)生的二氧化碳為原料,制備新產(chǎn)品的示意圖。試寫出光電轉(zhuǎn)化過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____;催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上的電流方向是_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如下表所示:

陽離子

Na、K、Cu2

陰離子

SO42-、OH

如圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2所示。請回答下列問題:

1M為直流電源的________極,b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為______________________

2)計算e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________________。

3)寫出乙燒杯中的總反應(yīng)方程式:____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaOMgO等,F(xiàn)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3),過程如下:

1)酸溶過程中Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式是____

2)還原過程中加入FeS2是將溶液中的Fe3+ 還原為Fe2+,而本身被氧化為SO42,寫出有關(guān)的離子方程式:_____

3)生產(chǎn)過程中,為了確保鐵紅的質(zhì)量,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是__。

(部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表)

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

開始沉淀

2.7

3.8

7.5

9.4

完全沉淀

3.2

5.2

9.7

12.4

(二)把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后,產(chǎn)生1.16g白色沉淀,再向所得濁液中逐漸加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關(guān)系如圖所示。

1)原混合物中NaOH的質(zhì)量是____g。

2C點(此時沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的體積為___mL

(三)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑。回答下列問題:

實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過如圖1過程制備ClO2

用如圖2裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:

Ⅰ、在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;

Ⅱ、在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口;

Ⅲ、將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;

Ⅳ、將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中;

Ⅴ、用0.1000molL1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I+S4O62-),指示劑顯示終點時共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:

①測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為___g。

②用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽,下列物質(zhì)最適宜的是___(填標(biāo)號).

a.明礬 b.碘化鉀 c.鹽酸 d.硫酸亞鐵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度,參考下圖,從下表中選出正確選項(   )

選項

錐形瓶中溶液

滴定管中溶液

選用指示劑

選用滴定管

A

石蕊

B

酚酞

C

甲基橙

D

酚酞

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖),以環(huán)己醇制備環(huán)己烯

已知:

(1)制備粗品

將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入lmL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。

①A中碎瓷片的作用是___________,導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是___________。

②試管C置于冰水浴中的目的是_____________。

(2)制備精品

①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在_________層(填上或下),分液后用_________ (填入編號)洗滌。

a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液

②再將環(huán)己烯按如圖裝置蒸餾,蒸餾時要加入生石灰,目的是__________________。

③收集產(chǎn)品時,控制的溫度應(yīng)在_________左右,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是_______

a.蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品

b.環(huán)己醇實際用量多了

c.制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出

(3)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是_________

a.用酸性高錳酸鉀溶液 b.用金屬鈉 c.測定沸點

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新能源的開發(fā)利用是人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。下列屬于新能源開發(fā)利用的是

A. 風(fēng)力發(fā)電

B. 鋰電池供電

C. 水力發(fā)電

D. 太陽能供暖

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物Ⅰ(英文名為Esmolol)是治療快速室上性心律失常、急性心肌缺血、術(shù)后高血壓等的理想藥物,Esmolol的合成路線如圖:

已知:

回答下列問題:

1C中官能團(tuán)的名稱有____。

2)碳原子上連有4個不同的原子或基團(tuán)時,該碳稱為手性碳。則有機(jī)物Ⅰ中的手性碳數(shù)目有____個。

3GH的反應(yīng)類型為____;BC反應(yīng)需要的試劑和條件為____。

4CD中步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

5E的結(jié)構(gòu)簡式為____。

6XF的同分異構(gòu)體,則滿足下列條件的X的結(jié)構(gòu)有___種。

①能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng);

②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且苯環(huán)上有三個取代基。

7)參照上述合成路線,設(shè)計以CH3OH為主要原料制備的合成路線。______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取一小段鎂帶,用砂紙除去表面的氧化膜,放入試管中。向試管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞試液。一會兒后發(fā)現(xiàn)鎂帶表面有氣泡放出,且鎂帶附近溶液變紅色。加熱試管至水沸騰。發(fā)現(xiàn)鎂帶表面有大量氣泡放出,且試管中的液體全部變?yōu)闇\紅色。關(guān)于該實驗下列說法不正確的是

A. 溫度越高,鎂與水反應(yīng)的速率越快

B. 鎂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg2H2O = Mg(OH)2H2

C. 氫氧化鎂顯堿性,且在水中有一定的溶解性

D. 氫氧化鎂是離子化合物,它的電子式可表示為:

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