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【題目】.施萊辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應制取氫氣:BH4 + 2H2O == BO2 + 4H2↑(反應實質為水電離出來的H+被還原)。研究表明,該反應生成H2的速率受外界條件影響,下表為pH和溫度對NaBH4半衰期的影響(半衰期是指反應過程中,某物質的濃度降低到初始濃度一半時所需的時間)。

體系

pH

不同溫度下的半衰期(min)

0

25

50

75

8

4.32×100

6.19×10-1

8.64×10-2

1.22×10-2

10

4.32×102

6.19×101

8.64×100

1.22×100

12

4.32×104

6.19×103

8.64×102

1.22×102

14

4.32×106

6.19×105

8.64×104

1.22×104

(1)已知NaBH4與水反應后所得溶液顯堿性,用離子方程式表示出溶液顯堿性的原因 ,溶液中各離子濃度大小關系為

(2)從上表可知,溫度對NaBH4與水反應速率產生怎樣的影響?

(3)反應體系的pH為何會對NaBH4與水反應的反應速率產生影響? 。

.肼(N2H4)又稱聯氨,常溫下是一種無色油狀液體,沸點為113.5。肼和氧氣在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物(如圖)。

溫度較低時主要反應:N2H4 + O2 N2 + 2H2O

溫度較高時主要反應:N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O

不考慮其他反應,完成下列填空:

(4)若反應250時的平衡常數為K1350時的平常數為K2,則K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。

(5)反應于1100時達到平衡后,下列措施能使容器中增大的有 (填字母序號)。

A.恒容條件下,充入He氣

B.增大容器體積

C.恒容條件下,充入N2H4

D.使用催化劑

(6)若將n mol肼和2n molO2充入某容積為n L的剛性容器中,在800和一定壓強、合適催化劑的作用下,反應同時達到平衡,實驗測得N2的產率x,NO的產率為y,則該條件下反應的平衡常數K= (用x、y的代數式表示,不必化簡)。

【答案】

(1)BO2 + 2H2O H3BO3 + OH (2分)

c(Na+)>c(BO2)>c(OH)>c(H+ (2分)

(2)溫度越高,反應速率越大 (2分)

(3)體系堿性越強,水電離出來的H+濃度越低,因而反應速率越小 (2分,合理答案均給分)

(4)< (2分)

(5)BC (2分)

6 (3分)

【解析】

試題分析:

.(1)NaBH4與水反應制氫氣:BH4+2H2O==BO2+4H2↑,生成的BO2水解使溶液顯堿性,故溶液中離子濃度大小為c(Na+)>c(BO2)>c(OH)>c(H+)。

(2)從圖表數據分析,相同pH條件下,隨溫度升高體系半衰期縮短,反應速率增大。

(3)NaBH4與水反應制氫氣:BH4+2H2O==BO2+4H2↑,因為反應實質是水電離出來的H+被還原,所以隨著pH增大,體系堿性越強,水電離出來的H+濃度越低,因而反應速率越慢;從表格中的數據也能看出,相同溫度條件下,隨著pH增大,半衰期延長,反應速率減慢。

.(4)從圖像上看,溫度低于400時,溫度升高,N2產率增大,即平衡正向移動,平衡常數增大,所以K1K2;

(5)B、C兩項,增大容器體積和恒容條件下充入N2H4都使平衡正向移動,所以增大,A、D兩項,恒容條件下充入氦氣和使用催化劑,都不能使平衡發生移動,所以不變;

(6)N2的理論產量為n mol,NO的理論產量2n mol,根據產率可算出平衡時n(N2)=nx mol、n(NO)=2ny mol,換算成濃度c(N2)=x mol·L-1、c(NO)=2y mol·L-1,用同樣方法計算各物質的濃度如下:

N2H4 + O2 N2 + 2H2O N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O

起始濃度(mol·L-1 1 2 0 0 1 2 0 0

轉化濃度(mol·L-1 x x x 2x y 2y 2y 2y

平衡濃度: c(N2H4)=(1-xy mol·L-1 c(O2)=(2-x-2y mol·L-1

c(NO)=2y mol·L-1 c(H2O)=(2x+2y mol·L-1

故反應的平衡常數

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】原電池由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進行實驗。

裝置

現象

二價金屬A不斷溶解

C的質量增加

A上有氣體產生

根據實驗現象回答下列問題:

1)裝置甲中負極的電極反應式是________________________________

2)裝置乙中正極的電極反應式是________________________________。

3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。

4)四種金屬活動性由強到弱的順序是____________________________

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【題目】【化學——選修2化學與技術】將“廢雜銅煙塵”用硫酸吸收浸取,既可保護環境又可得到用途廣泛的高純硫酸鋅。已知煙塵中主要含ZnO,還有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO、PbO、CdO。制備工藝流程如下:

已知:相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH及沉淀完全的pH如下表:

金屬離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Zn2+

5.5

8.0

Fe2+

5.8

8.8

(1)回收的產品Y是_____________________。

(2)“除鐵”時,先加入_________________(氧化劑、還原劑),再將溶液的pH調整到__________。

(3)“除錳”時溶液中發生反應的化學方程式為____________________。

(4)除去Cu、Cd、Pb的同時可以回收一些重金屬,試劑X為__________________。

(5)ZnSO4溶液經過__________、__________、過濾及干燥得到ZnSO4·7H2O。

(6)為了測定產品中ZnSO4·7H2O的含量,取ag產品溶于水,向所得溶液中慢慢加入碳酸鈉溶液至沉淀完全;過濾、洗滌沉淀,在將沉淀固體煅燒至完全分解,稱得為bg,則產品中ZnSO4·7H2O的質量分數是__________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【實驗化學】

己二酸)是一種工業上具有重要意義的有機二元酸,在化工生產、有機合成工業、醫藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發生成鹽反應、酯化反應等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產量居所有二元羧酸中的第二位。實驗室合成己二酸的反應原理和實驗裝置示意圖如下:

可能用到的有關數據如下:

實驗步驟如下:

I、在三口燒瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL環己醇。

II、水浴加熱三口燒瓶至50左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環己醇,維持反應溫度在6065之間。

III、當環己醇全部加入后,將混合物用8090水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。

IV、趁熱將反應液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌得粗產品。V、粗產品經提純后稱重為5.7g。

請回答下列問題:

(1)儀器a的名稱為_ _。

(2)向三口燒瓶中滴加環己醇時,要控制好環己醇的滴入速率,防止反應過于劇烈導致溫度迅速上升,否則可能造成較嚴重的后果,試列舉一條可能產生的后果: _。

(3)已知用NaOH溶液吸收尾氣時發生的相關反應方程式為:

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O

如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發生類似反應,則相關反應方程式為(寫一個即可):

________ ____。

(4)為了除去可能的雜質和減少產品損失,可分別用冰水和 洗滌晶體。

(5)粗產品可用 法提純(填實驗操作名稱)。本實驗所得到的己二酸產率為 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】固體粉末X中含有K2SO3、K2CO3、FeO、MnO2等物質,現取X進行連續實驗,實驗過程及產物如下:

請回答:

(1)氣體C的主要成分(填化學式)________。

(2)溶液B中存在的所有陽離子是___________________ 。

(3)沉淀甲中加濃鹽酸產生氣體A的離子方程式是______________________。

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【題目】前四周期原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中,A+無電子,B的最簡單氣態氫化物能引起溫室效應,D原子核外電子有8種不同的運動狀態, E是用途最廣泛的金屬,F元素的基態原子最外能層只有一個電子,其它能層均已充滿電子。

(1)E元素在周期表中的位置 ;F+的電子排布式為

(2)化合物BD(CA2)2中,B原子的雜化方式為 ,1mol該分子中σ鍵數目為 個,該物質易溶于水的主要原因是 _ _____________。

(3)ACD3中陰離子CD3的空間構型為 ,ACD3酸性比ACD2強,原因是___________

(4)根據等電子體原理,BD分子的電子式為 ,E與BD形成的化合物E(BD)5熔點253K,沸點376K,其固體屬于 晶體。

(5)3g B2A6在足量氧氣中燃燒并恢復到室溫,放出Q kJ熱量,則表示B2A6燃燒熱的熱化學方程式為

______ _ _____________。

(6)將F單質粉末加入到CA3的濃溶液中,并通入D2,充分反應后溶液呈深藍色,寫出該反應的化學方程式 _ _____________。

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【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、SiO2等雜質。利用鈦鐵礦制備二氧化鈦,進一步制備鈦單質,流程如圖:

已知:FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O,草酸(H2C2O4具有很強還原性,易被氧化成二氧化碳。

(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是 。

(2)鈦鐵礦加入過量H2SO4后,得到的濾渣A為______ _________(填化學式)。

(3)含TiO2+ 溶液乙轉化生成TiO2的離子方程式是 。

(4)由濾液丙制備LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質量比是 。

(5)用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數:一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO42標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析時,稱取TiO2(摩爾質量為Mg/mol)試樣wg,消耗c mol/L NH4Fe(SO42標準溶液VmL,則TiO2質量分數為 (用代數式表示)。

(6)TiO2制取單質Ti,涉及到的步驟如下:

TiCl4

Mg

MgCl2

Ti

熔點/

-25.0

648.8

714

1667

沸點/

136.4

1090

1412

3287

反應的方程式是___ ____。由TiCl4→Ti需要在Ar氣中進行的理由是___ _______。反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據表中信息,需加熱的溫度略高于 即可。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:

(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則

① 電解池中X極上的電極反應式為 。在X極附近觀察到的現象是 。

② Y電極上的電極反應式為 ,檢驗該電極反應產物的方法是 。

(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,

① X電極的材料是 ,電極反應式是 。

② Y電極的材料是 ,電極反應式是 。(說明:雜質發生的電極反應不必寫出)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【化學—選修5有機化學基礎】

高分子材料PET聚酯樹脂和PMMA的合成路線如下:

已知:

Ⅰ. RCOOR’+ R”18OHRCO18OR”+R’OH(R、R’、R”代表烴基)

Ⅱ. (R、R’代表烴基)

(1)①的反應類型是________。

(2)②的化學方程式為________。

(3)PMMA單體的官能團名稱是________、________

(4)F的核磁共振氫譜顯示只有一組峰,⑤的化學方程式為________。

(5)G的結構簡式為________。

(6)下列說法正確的是________(填字母序號)。

a.⑦為酯化反應

b.B和D互為同系物

c.D的沸點比同碳原子數的烷烴高

d. 1 mol 與足量NaOH溶液反應時,最多消耗4 mol NaOH[

(7)寫出由PET單體制備PET聚酯并生成B的化學方程式________。

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