某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:
物质 |
甲醇 |
苯甲酸 |
苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ |
64.7 |
249 |
199.6 |
I. 合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g 苯甲酸和20 mL 甲醇(密度约0.79g ? mL-1) ,再小心加入3 mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)浓硫酸的作用是_________________________________;若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:_________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室制取苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用 装置(填:甲、乙、丙)。
II. 粗产品的精制
(3)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请根据流程图填入恰当操作方法的名称:操作I为 ,操作II为 。
(4)以上流程图中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振荡、静置,要得到有机层,其具体操作是
_____________________________________________________。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为_________________________。
在某温度下,将H2和I2各0.10mol 的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得 c(H2)= 0.0080mol/L
(1)求该反应的平衡常数。
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各0.20mol 的气态混合物,试求达到化学平衡状态时各物质的物质的量浓度。
某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变
废为宝,将废水处理得到磁性材料(
的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是 ,
(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作方法是:
,
(3)第③步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有 ,
(4)欲使1L该废水中的完全转化为
。理论上需要加入
克FeSO4·7H2O。
在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸(以下填空分别用a、b、c表示)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3) 将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是 。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 。
(5)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,则开始时反应速率的大小关系为 。
在密闭容器中,保持一定温度进行如下反应N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g),已知加入1 mol N2和3 mol H2,在恒压条件下达到平衡时生成a
mol NH3,在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH3(见下表中编号①的一行)。若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(2)平衡常数K值越大,表明建立平衡时 (填字母序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产量越大
C.正反应进行得越彻底 D.化学反应速度越快
(3)a与b的关系是:a b(填>、<、=)
(4)填写下表空格:
状态 条件 |
起始时物质的物质的量(mol) |
平衡时NH3的物质的量 (mol) |
|||
编号 |
X(N2) |
Y(H2) |
Z(NH3) |
||
恒容 |
① |
1 |
3 |
0 |
b |
② |
0 |
0 |
|
b |
|
③ |
|
2.25 |
|
b |
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3 kJ?mol-1,ΔS=+133.7J?(K?mol) -1
①该反应能否自发进行与 有很大关系;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
,
右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化。
在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,
下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2