Ⅲ2070.200.0900.090
下列说法正确的是()
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
【考点】1B:真题集萃;C7:化学平衡建立的过程;CP:化学平衡的计算
【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】A.根据温度与化学平衡常数的关系确定反应热;
B.该反应是反应前后气体体积不变的反应,温度相同,化学平衡常数相同,反应物的转化率相同;
C.温度越高,反应速率越大,反应时间越短;
D.根据化学平衡常数与浓度商的相对大小判断反应方向,如果浓度商小于平衡常数,则平衡向正反应方向进行.
B.恒容条件下,容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ的基础上加压,但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此平衡不移动,所以容器Ⅰ中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等,故B错误;
C.容器Ⅰ中的温度比容器III的温度高,温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,故C错误;
故选:AD。
【点评】本题考查了化学平衡常数的有关计算,根据平衡常数公式计算平衡常数,再结合浓度与反应速率的关系、化学平衡常数与浓度商之间的关系来分析解答,注意该反应特点,题目难度中等.
三、解答题
16.(12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放,实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液,并用于烟气脱硫研究.
(1)酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O;滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2(填化学式).
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6﹣2x.滤渣Ⅱ的主要成分为CaSO4(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑(用离子方程式表示).
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2的量,其主要原因是溶液中的部分SO32﹣被氧化生成SO42﹣;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
【考点】1B:真题集萃;F6:二氧化硫的污染及治理
【专题】24:实验设计题;52:元素及其化合物.
【分析】粉煤灰和稀硫酸混合,发生反应Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中含有Al2(SO4)3,调节pH=3.6,加入CaCO3粉末,发生反应CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4为微溶物,所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4,过滤得滤液Ⅱ,二氧化硫和水反应生成的SO32﹣易被氧化生成SO42﹣,弱酸根离子转化为强酸根离子,再结合题目分析解答.
【解答】解:粉煤灰和稀硫酸混合,发生反应Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中含有Al2(SO4)3,调节pH=3.6,加入CaCO3粉末,发生反应CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4为微溶物,所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4,过滤得滤液Ⅱ,二氧化硫和水反应生成的SO32﹣易被氧化生成SO42﹣,
(1)通过以上分析知,酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应,所以滤渣I的成分为SiO2,
故答案为:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;SiO2;
(2)通过以上分析知,滤渣Ⅱ的成分是CaSO4,若溶液的pH偏高,溶液中的Al 3+和OH﹣离子反应生成Al(OH)3,所以将会导致溶液中铝元素的含量降低,反应方程式为3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑,
故答案为:CaSO4;3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑;
(3)二氧化硫被吸收后生成SO32﹣,SO32﹣不稳定,易被氧化生成SO42﹣,所以流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2的量,加热分解后的溶液中硫酸根离子浓度增大,促进生成Al2(SO4)x(OH)6﹣2x,则溶液的酸性增强,溶液的pH减小,
故答案为:溶液中的部分SO32﹣被氧化生成SO42﹣;减小.
【点评】本题考查了物质的制备原理,明确物质的性质是解本题关键,会从整体上分析每一步发生的反应及基本操作,知道加入物质的用途,题目难度中等.
17.(15分)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为醚键和羧基(填名称)。
(2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为。
(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是①③④(填序号)。
(4)B的一种同分异构体满足下列条件: