高二化学练习12有机反应热平衡.docx
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高二化学练习12有机反应热平衡
高二化学练习(有机-反应热-平衡)
1.请按要求填空
⑴ 下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是(填序号)
① 用热的浓HCl洗涤附着有MnO2的试管;
② 浓硫酸不小心沾在皮肤上,先用抹布擦干净,再用大量的水冲洗;
③ 测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验中,至少需经过4次称量;
④ 将乙烯、乙炔分别通入溴水中,乙烯使溴水的褪色速度快;
⑤ 蒸馏石油时,冷凝管中的冷水应上进下出;
⑥ 向蛋白质溶液中加入浓的无机盐(如Na2SO4、CuSO4)溶液,可使蛋白质盐析而分离提纯;
⑦ 在试管中放入几片碎滤纸,滴几滴90%的浓硫酸,再将滤纸捣成糊状,微热并冷却后先滴入几滴CuSO4溶液再加入过量的NaOH溶液加热至沸腾,可观察到红色沉淀生成;
⑧ 配制一定浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过容量瓶的刻度线,应立即用滴管吸去多余的部分。
⑵实验室利用如右图装置进行中和热的测定。
回答下列问题:
①该图中有两处未画出,它们是、;
②在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是;
③如果用0.5 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”将(填“偏大”、“偏小”、“不变”);原因是。
2.右下图为某有机物的结构简式,每个节点处代表有一个碳原子,与其结合的氢原子的元素符号省略,这种化学式称为“键线式”。
又知酯类在铜铬氧化物(CuO·CuCrO4)催化下,与氢气反应得到醇,羰基双键可同时被还原,但苯环在催化氢解过程中不变,其反应原理如下:
RCOOR’+2H2RCH2OH+HO-R’
试填空:
⑴该有机物分子中的三个苯环_________共平面
(选填“能”或“不能”)。
⑵该有机物的的化学式为________________。
⑶该有机物与足量氢氧化钠溶液充分反应后的产物中,相对分子质量较小钠盐的化学式为_________________。
⑷1mol该有机物在铜铬氧化物催化下能与______________mol氢气充分反应。
3.研究表明,火灾中绝大多数人的第一死因并非高温烘烤或火烧,而是慌乱奔跑时吸入烟雾中毒。
且起火的建筑装修越豪华,这一点越明显。
聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原料,失火时聚氯乙烯在不同的温度下,发生一系列复杂的化学变化,产生大量有害气体,其过程大体如下:
请回答下列问题:
⑴火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体,其化学成分主要是(写出2种),你认为其中含量最大的为,在火灾现场,为防止气体中毒的防护措施是。
⑵上述变化中①所属的反应类型为;有机化学中将分子加氧或去氢的反应称为氧化反应,加氢去氧的反应称为还原反应,据此,上述反应中属氧化反应的是(填代号)。
⑶在装修中广泛使用的粘合剂也是极易发生火灾的物质,聚乙烯醇缩丁醛就是这样一种粘合剂,它是由聚乙烯醇(
)与丁醛缩合得到的含有六元环的高分子化合物,若已知反应:
2CH3OH+HCHO→CH3OCH2OCH3+H2O可以发生。
请写出制取聚乙烯醇缩丁醛粘合剂的化学方程式:
。
4.有总物质的量一定的甲烷和某有机物A(分子式为CaHbOc,a≥1、c≥1、b为正整数)的混合物。
⑴若混合物中甲烷和A不论以何种比例混合,其完全燃烧所生成的水的物质的量不变,则A的组成必须满足的条件是;符合此条件的A中,相对分子质量最小的A的分子式为。
⑵若混合物中甲烷和A不论以何种比例混合,其完全燃烧所消耗的氧气和生成的水的物质的量均不变,则A的组成必须满足的条件是;符合此条件的A中,相对分子质量最小的A的分子式为。
⑶若有机物CxHy(x、y为正整数)和CaHbOc(a≥x)不论以何种比例混合,只要混合物的总物质的量一定,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量均不变,那么,这两种有机物的组成必须满足的条件是(用含x、y、a、b、c等的代数式表示):
5.某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240,其碳的质量分数为80.0%,氧的质量分数是氢的质量分数的2倍,分子中含有2个苯环,每个苯环上都只有一个取代基,且该取代基无支链。
A在稀酸溶液中加热时发生水解反应,得到B和C,C的相对分子质量为108。
请回答下列问题:
⑴ A的分子式为_____________,C的结构简式为____________________;
⑵ B有多种同分异构体,请按要求回答下列问题:
① B的同分异构体中,苯环上只有一个取代基的羟基醛有种;
② D为B的同分异构体,属于酯,且苯环上的一氯取代物有2种,分子内只含一个甲基。
请写出D的一种结构简式;
6.已知:
Ⅰ、C6H5-NH2
焦油状的复杂物质;C6H5-NO2
C6H5-NH2。
Ⅱ、CH3-CHO
煤的干馏产物甲苯通过下列转化可以合成一种聚酰胺类高分子化合物D和一种含三个六元环的化合物J:
回答下列问题:
⑴ X、Y是下列试剂中的一种,其中X是_____(填序号),选择的理由是;
①Fe和HCl②酸性KMnO4
⑵ 写出B的结构简式;
⑶ 下列物质之间转化的反应类型为:
C→D,G→H;
⑷ 写出下列反应的化学方程式:
E→F;
I→J。
7.1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:
反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。
能引发化学反应的碰
撞称之为有效碰撞。
⑴ 图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是(选填“A”、“B”或“C”);
⑵ 20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:
化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。
图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
;
⑶ 过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。
请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图;
⑷ 进一步研究表明,化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。
键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。
下表是部分化学键的键能数据:
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/kJ·mol–1
197
360
499
X
已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol,白磷完全燃烧的产物结构如图Ⅲ所示,则上表中X=。
8.“模型法”是在科学研究中,人们根据实验事实和已知的科学原理,对研究对象的结构、性能和运动规律进行理性分析,设想出其大致框架即“模型”,然后再进行推理,对其作出解释、预测和说明的一种研究方法。
图中是人们在研究催化剂对化学平衡有无影响时,有人设想的一种实验模型,汽缸中有一化学平衡体系[N2O4(g)
2NO2(g)],通过凹槽与催化剂(固体粉末)相连。
若凹槽与活塞的位置设计恰当,可以借助活塞移动的惯性使平衡体系与催化剂接触或不接触。
假定接触催化剂时,平衡向逆反应方向移动,不接触时又向正反应方向移动。
请你设想一下,将会有何现象?
。
实际中能发生这种现象吗?
(填“能”、“不能”)为什么?
。
由此可证明。
9.在一个密闭容器中,有一个左右可滑动隔板,两边分别进行可逆反应,各物质的量如下:
M、N、P为2.5mol、3.0mol、1.0mol。
A、C、D各为0.50mol,B的物质的量为x,当x的物质的量在一定范围内变化,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应均达到平衡,且隔板在反应器的正中位置。
达到平衡后,测得M的转化率为75%,填写空白:
2M(g)+3N(s)2P(g)A(g)+4B(g)2C(g)+D(g)
⑴达到平衡后,反应器左室气体总的物质的量为_____mol。
⑵若要使右室反应开始时V正>V逆,x的取值范围______。
⑶若要使右室反应开始时V正 10.问题一: 影响化学反应速率的因素很多,用实验的方法研究外界因素对速率的影响,必须要控制实验的条件,只能改变一个影响因素,否则就无法得出正确的结论。 而实际反应中,常有多种因素对反应的速率产生影响。 下图是足量CaCO3与一定量稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系曲线 (1)请你在上面的方框中画出上述反应的速率与时间的定性关系曲线; (2)上述反应在4分钟内速率变化的原因是 。 问题二: 在完全满足可逆反应: 2H2O(g) 2H2+O2,2CO+O2 2CO2能顺利进行的 条件下,将2molH2O(g)和2molCO充入1L密闭容器中,使其发生反应。 (1)当上述两个反应达到平衡时,至少要知道两种气体的平衡浓度才能计算出平衡时混合物的组成,但这两种气体不能同时是和,或和(填它们的分子式)。 (2)若平衡时,O2和CO2的物质的量分别为amol和bmol,则n(H2O)平为mol(用含a、b的代数式表示)。 11.合成氨是重要的化学工业,为了研究合成氨的反应原理,在一密闭容器内充入1molN2和2molH2,在一定条件下,使之发生如下反应: N2+3H2 2NH3。 Ⅰ: 若维持温度不变,且密闭容器的容积固定为1L。 (1)当此反应经过2min达到平衡状态时,测得反应混合物中NH3的物质的量为0.2moL,则H2在2min内的平均反应速率为__________________。 (2)如果开始时,向该容器内加入0.5moLN2,要使反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与上述平衡时的完全相同,则还必须加入H2_______mol和NH3_______mol。 (3)如果开始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、bmol、cmol,要使反应达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与 (1)平衡时完全相同,则a、b、c应满足的一般条件是(a、b分别用含c的方程式表示)。 Ⅱ: 若温度维持不变,体系压强维持与Ⅰ相同,密闭容器的容积由1L随反应进行而改变。 (4)开始时加入1molN2和2molH2,经过一段时间,容器中三种气体的物质的量分数不再发生变化时,则NH3的物质的量为__________(选填一个编号) (甲)大于0.2mol(乙)等于0.2mol (丙)小于0.2mol(丁)可能大于、等于或小于0.2mol 作出此判断的理由是__________________________________________。 参考答案: 1.⑴②⑤⑥⑧⑵ ① 环形玻璃搅拌棒烧杯上方的双孔泡沫塑料(或硬纸板)盖② 提高装置的隔热保温效果③偏大固体NaOH溶于水放热 2.⑴不能⑵C20H14O5⑶Na2CO3⑷3 3.⑴HCl、C6H6等;HCl;①用湿毛巾捂住口鼻②弯下腰吸低处空气⑵消去反应;④ ⑶ 4.⑴b=4(或A分子式中氢原子数为4);CH4O⑵A和CH4分子式相差n个CO2,n为正整数;C2H4O2⑶y=b和2(a-x)=c 5.⑴C16H16O2C6H5—CH2OH ⑵①4 6.⑴②酸性KMnO4会氧化C6H5-NH2生成焦油状的复杂物质 ⑵⑶聚合(缩聚)加成 ⑷C6H5-CH2Cl+NaOH C6H5-CH2OH+NaCl 7.⑴ C ⑵ NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);ΔH=-234 kJ/mol ⑶ (见右上图) ⑷ 434 8.【答案】将会出现活塞往复运动而使轮子转动做功;不能;因为这样的装置可以不消耗任何物质和能量而使轮子转动做功即所谓的“永动机”,是不可能存在的,它违背了能量守恒定律;催化剂对平衡无影响。 9.【答案】⑴3.5mol⑵2.0 10.【答案】问题一: (1) (2)在4分钟内,温度对反应速率的影响大于浓度改变对反应速率的影响,所以反应速率逐渐增大。 问题二: (1)H2和H2O;CO和(CO2) (2)2—2a—b 11.【答案】 (1)0.15mol·L-1·min-1(2分) (2)0.51.0(3分)(3)a+ c=1b+ c=2(3分) (4)甲温度不变时,随反应的进行,容器体积减小,体系压强比平衡 (1)时增大,平衡向正反应方向移动(4分)
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- 化学 练习 12 有机 反应热 平衡