【題目】二甲氧基甲烷[CH2(OCH3)2]水溶性好、含氧量高、燃燒完全、煙氣排放量低,被認為是一種極具應用前景的柴油添加劑。工業(yè)生產(chǎn)CH2(OCH3)2一般是在催化劑作用下,將37%的甲醛(HCHO)水溶液和甲醇(CH3OH)混合共熱,反應原理如下:HCHO+2CH3OHCH2(OCH3)2+H2O

1)某次研究反應時間對產(chǎn)率的影響的實驗中,CH2(OCH3)2的濃度隨反應時間變化如表:

時間(min

20

25

30

40

50

60

CH2(OCH3)2 mol/L

9.02

9.10

9.18

9.23

9.30

9.32

計算25~50minCH2(OCH3)2的平均生成速率為___

2)研究反應的化學平衡常數(shù)(記作lnK)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示,判斷該反應的△H___0(填“>”、“<”、“=”)。

3)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應:

①達到平衡時下列措施能提高HCHO轉(zhuǎn)化率的是___。

A.及時從反應體系中分離出CH2(OCH3)2

B.升高反應體系的溫度

C.再添加適量甲醇

D.再添加一定量甲醛

②下圖是催化劑作用下甲醇轉(zhuǎn)化率隨時間變化的趨勢曲線圖。請在圖中用虛線畫出相同條件下,不使用催化劑時轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。___

4)進一步研究發(fā)現(xiàn):甲醛的滴加速率、反應時間、催化劑的量和攪拌速率等對CH2(OCH3)2的工業(yè)實際產(chǎn)率(不完全是平衡狀態(tài)下得出的)也會產(chǎn)生一定影響。欲分別研究甲醛的滴加速率、攪拌速率對產(chǎn)率的影響,某同學設計了三組實驗如表:

影響因素

實驗號

甲醛的滴加速率(g/min)

反應時間(min)

催化劑的量(g)

攪拌速率(r/min)

1

___

70

2.5

30

2

1.0

___

___

___

3

2.5

___

___

80

①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

②在研究過程中發(fā)現(xiàn),甲醛(HCHO)的滴加速率過慢或過快均會使CH2(OCH3)2產(chǎn)率降低。請結(jié)合該反應的合成機理:HCHOHOCH2OCH3CH2(OCH3)2,試分析甲醛的滴加速率過快時,導致產(chǎn)率較低的原因可能是___

【答案】0.008mol/L·min AC 1.0 70 2.5 80 70 2.5 甲醛滴加過快會使合成反應主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3或?qū)嶒炗玫氖?/span>37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應方向移動,故產(chǎn)率降低

【解析】

1)由表給數(shù)據(jù),結(jié)合速率公式計算可得;

2)由圖可知,隨溫度升高,平衡常數(shù)K減小,則平衡向逆反應方向移動;

3)①依據(jù)化學平衡移動原理分析解答;

②催化劑降低反應活化能,只加快反應速率,不影響化學平衡移動;

4)①依據(jù)探究實驗時注意變量唯一化進行分析解答;

②甲醛滴加過快會使合成反應主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3;實驗用的是37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應方向移動。

1)由表格數(shù)據(jù)可知2550minCH2OCH32的濃度的變化為(9.30-9.10mol/L=0.20mol/L,則化學反應速率為==0.008 mol/L·min),故答案為:0.008mol/L·min);

2)由圖可知,隨溫度升高,平衡常數(shù)K減小,則平衡向逆反應方向移動,正反應為放熱反應,故△H0,故答案為:<;

3)①A、減小生成物濃度,化學平衡正反應方向移動,HCHO轉(zhuǎn)化率增大,故正確;

B、該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,HCHO轉(zhuǎn)化率減小,故錯誤;

C、增大反應物甲醇的濃度,化學平衡正反應方向移動,HCHO轉(zhuǎn)化率增大,故正確;

D、再添加一定量甲醛,化學平衡正反應方向移動,HCHO轉(zhuǎn)化率減小,甲醇的轉(zhuǎn)化率增大,D錯誤;

AC正確,故答案為:AC;

②催化劑降低反應活化能,只加快反應速率,不影響化學平衡移動,故答案為:

4)①其他條件相同時才能比較甲醛的滴加速率、攪拌速率對產(chǎn)率的影響,即反應時間和催化劑的量相同,反應2為比較的標準,所以反應1和反應3的甲醛滴加速率不同,反應1與反應2相同;反應1和反應3的攪拌速率不同,反應3與反應2攪拌速率相同,故答案為:1.0;70;2.5;80;702.5;

②甲醛滴加過快會使合成反應主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3;實驗用的是37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應方向移動,故產(chǎn)率降低,故答案為:甲醛滴加過快會使合成反應主要停留在中間產(chǎn)物HOCH2OCH3或?qū)嶒炗玫氖?/span>37%的甲醛溶液,不利于脫水,不利于平衡向正反應方向移動,故產(chǎn)率降低。

練習冊系列答案
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【題目】下列關(guān)于硫及其化合物說法正確的是

A.硫粉和銅粉共熱時反應生成黑色的硫化銅

B.濃硫酸具有吸水性,可以干燥H2S、SO2等氣體

C.FeSO4可用于生產(chǎn)防治缺鐵性貧血的藥劑

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室鋁熱反應的實驗裝置如下:

(1)下面放置盛細沙的____________(填名稱)。

(2)鎂條的作用是______________________________________。

(3)實驗現(xiàn)象有:

________________________________________________________________________;

________________________________________________________________________;

________________________________________________________________________。

(4)寫出該反應的化學反應方程式:________________,在冶金工業(yè)上也常用這一反應原理來冶煉________。

A.不活潑金屬 B.較活潑金屬

C.稀有金屬 D.高熔點金屬

(5)已知下表數(shù)據(jù):

物質(zhì)

Al

Al2O3

Fe

Fe2O3

熔點/

660

2054

1535

1462

沸點/

2467

2980

2750

①某同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是該反應放出的熱量能使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理?________(合理不合理”)。

②設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是______________,當觀察到___________________現(xiàn)象時,反應的離子方程式是________________________________________________________________________。

③實驗室欲溶解此熔融物,最好選用下列試劑中的________(填字母)

A.濃硫酸 B.稀硫酸

C.稀硝酸 DNaOH溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為了探究木炭與濃H2SO4反應的產(chǎn)物中是否存在CO2,某同學選用如圖所示裝置進行實驗:

(1)儀器a的名稱為:__________;在組裝好上述實驗裝置后,在裝入藥品之前必需的實驗操作是________________。

(2)寫出A中發(fā)生反應的化學方程式____________________。該裝置還可以用于實驗室制取Cl2,請寫出實驗室制取Cl2的離子方程式并用單線橋標明電子轉(zhuǎn)移________________。

(3)裝置B的作用是____________________

(4)能說明產(chǎn)物中一定存在CO2氣體的實驗現(xiàn)象為________________。

(5)質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸,其密度為1.84g/ml,該濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為__________,用該硫酸配制500ml 0.5mol/L的稀硫酸,主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要____________,定容時由于俯視刻度線,則對濃度產(chǎn)生的影響為___________ (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個中子,它與原子組成HmX分子.在a克HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是( )

A. (A-N+m)molB. (A-N)molC. (A-N)molD. (A-N+m)mol

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【題目】用下列實驗裝置進行相應的實驗,能夠達到實驗目的的是(  )

A. 實驗室制取少量硝基苯 B. 證明溴乙烷、NaOH、乙醇溶液共熱生成乙烯

C. 分離乙酸乙酯、碳酸鈉和水的混合物 D. 證明乙醇濃硫酸共熱生成乙烯

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【題目】下圖是由常見元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。各方框表示有關(guān)的一種反應物或生成物(部分物質(zhì)已經(jīng)略去)。其中A、B、D在常溫下均為無色無味的氣體,C是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,M是最常見的無色液體。

(1)寫出C→E的化學方程式:

(2)實驗室常用加熱兩種固體混合物的方法制備物質(zhì)C,其化學方程式為: ,干燥C常用 (填寫試劑名稱)。

(3)E物質(zhì)遇到D物質(zhì)時,會觀察到 現(xiàn)象,若用排水法收集F,則最終集氣瓶中收集到的氣體為 (填寫物質(zhì)的化學式)。

(4)寫出A→D的化學方程式:

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下面的反應路線及所給信息填空。

1A的名稱是________

2)③的反應類型是________,④的反應類型是________

3)反應②的化學方程式是________

4)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示.1mol該有機物與足量的NaOH溶液共熱,充分反應后質(zhì)的量為________ mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某同學用50mL 0.50mol/L的鹽酸與50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應.通過測定反應過程中所放出的熱量計算中和熱.

(1)下列說法不正確的是( )

A.該實驗也可在保溫杯中進行

B.圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒

C.燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫、隔熱,減少熱量損失

D.若將鹽酸體積改為60mL,兩次實驗所求得中和熱不相等

(2)若通過實驗測定中和熱的H的絕對值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是_________

A.實驗裝置保溫、隔熱效果差

B.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

C.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)

D.用溫度計測定鹽酸初始溫度后,直接測定氫氧化鈉溶液的溫度

(3)將一定量的稀氨水、稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液分別和1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2ΔH3,則ΔH1ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為__________;

(4)若將V1mL1.0molL-1 HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50mL).由圖2可知,氫氧化鈉的濃度為 __________ ;

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