三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因 ,如何用简单方法判断其已洗涤干净 。w ww.k s5u. co m
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是 。
(3)用上图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度
控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl3升华物
时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl4,继续通人氮气;⑥检查装置气密性。正确的顺序为:⑥→③→ 。
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3 + 3CCl4 → 2CrCl3 + 3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为 。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为 。w ww.k s5u. co m
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是 。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为 。
(8分)已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B,保持恒温恒压下反应:A(g) + B(g)
C(g)△H<0。达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)升温时,C的反应速率_______(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
(2)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______。
| A.一定向正反应方向移动 | B.一定向逆反应方向移动 |
| C.一定不移动 | D.不一定移动 |
(3)若使温度、压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2mol A和2 mol B,则反应达到平衡时,C的体积分数为_______;容器的容积为_______。
(10分)在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g)
a Z(g)+W(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)
当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则
(1)温度升高,平衡常数K的值是____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)化学计量数a的值为____________。
(3)有同学认为,Q1一定小于Q,你认为该结论是否正确?____________其理由是__________________________________。
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是____________(稀有气体不参与反应)。
| A.2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar |
| B.a mol Z、1 mol W |
| C.1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W |
| D.2 mol X、1 mol Y、1 mol Z |
(5)X的转化率α=____________(用含Q、Q1的代数式表示)。
(12分)150 ℃时,向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动,整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4 L N2和H2的混合气体,在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计),反应后恢复到原温度。平衡后容器体积变为3.4 L,容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。
(1)反应前混合气体中V(N2):V(H2)=____________;反应达平衡后V(NH3)=____________L;该反应中N2转化率为____________。
(2)向平衡后的容器中充入0.2 mol的NH3,一段时间后反应再次达到平衡,恢复到150 ℃时测得此过程中从外界吸收了6.44 kJ的热量。
①充入NH3时,混合气体的密度将____________,在达到平衡的过程中,混合气体的密度将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将____________5(填“>”、“<”或“=”)。
②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡____________。
| A.容器不再与外界发生热交换 |
| B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
| C.当V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2时 |
| D.当容器的体积不再发生变化时 |
③写出该反应的热化学方程式:__________________________________。
(23分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 |
250°C |
300°C |
350°C |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断△H0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为。
(2)在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是。
A.升温B.加入催化剂C.增加CO的浓度D.恒容充入H2
E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
| 容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
| 反应物投入量 |
1molCO、2moL H2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
|
| 平衡 时的 数据 |
CH3OH浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
| 反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
|
| 体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
|
| 反应物转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为
A.c3>2c1B.c1<c3<2c1 C.c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为
A.c<2|△H| B.a+b=|△H|C.c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为
A.p1=p2 B.p2<p3<2p2C.p3>2p2
④α1、α2、α3的关系表达不正确的为
A.α1=α2 B.α3<α2C.α1+α2="1"
氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为______________________________;
(2)估算该离子反应的平衡常数__________
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向____反应方向移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向_____反应方向移动。
(5)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
| A.实验室将氨水放在低温处密封保存 |
B.对于2HI(g) H2(g)+I2(g);ΔH>0,缩小容器的体积可使颜色变深。 |
| C.在实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气。 |
| D.冰镇啤酒瓶,把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。 |