守恒法在化学计算题中的应用(一)

原题节选:

(4)反应③在X(为HNO3)溶液温度、浓度不同时,产物也不同,则过量的D(为Fe)分别与一定量不同温度、浓度的X的稀溶解反应时,若4mol X参加反应转移了3mol电子,此时反应的离子方程式为___________________________________;若5mol X参加反应转移了4mol电子,此时X的还原产物可能是下列选项中的________:a.NO,b.N2O,c.N2,d.NH4NO3

解析:过量的铁与稀硝酸反应,铁肯定被氧化成+2价,因为反应转移电子为3mol,则铁被氧化时失去的电子也为3mol。建立关系式:

再由Fe(NO3)2的分子式得到关系:

参与反应的HNO3一共是4mol,Fe(NO3)2中没变价的N为3mol,则被还原的HNO3只有1mol。1mol+5价的N被还原,要转移3mol电子,则N肯定是降到+2价,所以得到HNO3被还原的产物为NO。则此时的离子方程式为:3Fe +8H+ + 2NO3 = 3Fe2+ + 2NO↑+ 4H2O

第二个空:根据上面的原理,

再由Fe(NO3)2的分子式得到关系:

参与反应的HNO3一共是5mol,Fe(NO3)2中没变价的N为4mol,则被还原的HNO3只有1mol。1mol+5价的N被还原,要转移4mol电子,则N肯定是降到+1价,所以得到HNO3被还原的产物为N2O,则b正确;若产物为d选项的NH4NO3,根据N原子守恒,则1molHNO3只能生0.5molNH4NO3,NO3中的N没变价,NH4+中的N为-3价,+5降至-3,转移电子数为8,0.5mol,则转移电子数也为4mol,即d答案也符合。

一道关于浓硫酸稀释的计算题

原题:在100克浓度为18mol.L-1、密度为d(g.cm-1)的浓硫酸中加入一定量的水,稀释成9mol.L-1的硫酸,则加入水的体积为:

A.小于100ml      B.大于100ml      C.等于100ml      D.等于100/d ml

解析1:硫酸溶液的密度大于1g/ml,100g硫酸溶液的体积小于100mL。浓度为18mol.L-1变为一半,意味着体积加倍,本来100g硫酸溶液的体积小于100mL,增加的体积也小于100mL。选A

但这个方法会让人觉得不踏实,因为硫酸与水的密度不同,等体积混合后的总体积不会是原来的2倍。那么上述的体积加倍中,所加的水的体积就不一定小于100ml(这个问题没思考透,只是觉得会有这方面的想法)

解析2:用c=n/V 计算。根据稀释规律,稀释前后硫酸的物质的量是不变的。稀释前硫酸的物质的量=V*C=100/d * 18mol/L=1800/d,则稀释后的溶渡物质的量浓度9mol/L=1800/d/(100+x)/d2 (x为所加水的质量,d2为稀释后的密度),整理得:(100+x)/200=d2/d。因为硫酸的浓度越小,密度也越小,所以有d2<d,则d2/d<1。即有(100+x)/200<1,解得x<100

1mol金刚石有多少mol碳碳单键?1mol石墨有多少mol碳碳单键?

要解决这个问题,得从两者的结构说起:石墨为一层一层的,而金刚石是立体网状结构。具体如下图:

金刚石结构中,1个C原子共形成4个碳碳单键,但每个碳碳单键由2个C原子组成,则实际上1个C原子形成的碳碳单键数量=4*1/2=2个。而1mol金刚石有NA个碳原子,则1mol金刚石含有的碳碳单键数为2mol(或2NA个);而石墨一层一层的,1个碳原子形成3个碳碳单键,但每个碳碳单键由2个C原子组成,则实际上1个C原子形成的碳碳单键数量=3*1/2=1.5个。所以1mol石墨含有碳碳单键1.5mol(或1.5NA)。

但这些最大的问题是,碳原子最外层有4个电子,为什么石墨中的碳原子只形成3个碳碳单键?还有一个电子呢?石墨中剩下的那个未成键的电子与共平面的所有碳形成离域派(Л)键

烯烃被酸性高锰酸钾氧化是不是都会产生二氧化碳

在学习烷烃与烯烃性质对比时,经常会遇到这样一个问题:除去CH4含有的少量CH2=CH2时,不能使用酸性高锰酸钾的洗气瓶,因为被酸性高锰酸钾氧化时会产生CO2,引入新的杂质。那么是否意味着所有烯烃被酸性高锰酸钾氧化时都会产生呢CO2

当然不是!要理解好这个问题,得首先从烯烃被酸性高锰酸钾氧化的原来来分析:乙烯被酸性高锰酸钾氧化时,是先断开双键,然后在“断开”的两半,各接上一个氧原子。如:CH2=CH2双键断开时,得到两半“CH2=”和“=CH2”(这两半是一样的)。然后在断开的半个双键处接上一个氧,如:O=CH2。这个其实就是甲醛!醛基具有还原性,会断续被氧化成甲酸HCOOH。然而HCOOH分子中还是有醛基结构,会继续被氧化成HOCOOH。这个结构中1个碳原子接了2个羟基,会自动脱水,再形成一个碳氧双键,成为O=C=O,这个就是CO2。如下图:

再看CH3CH=CHCH3被酸性高锰酸钾氧化时,双键断开时,得到两半“CH3CH=”和“=CH2”,根据上述原理,两半接氧原子后得到CH3CHO和CH2O,两者氧化后最终得到CH3COOH和CO2。

但如果是CH3CH=CHCH3时,双键断开时,得到两半都是“CH3CH=”,则氧化后得到的只有CH3COOH。

综上所述,烯烃被酸性高锰酸钾氧化是到底有没有CO2,要看该烯烃有没有“=CH2”这一结构,如果有,这一结构最终会被氧化成CO2。

等效平衡原理解剖与典例分析

化学上的等效平衡指:在一定条件下,初始加入量不同,但是达到平衡时各组成百分含量相同的两个或多个平衡。

根据反应条件及反应方程式中气体计量数之和的关系,将等效平衡分为3中情:

1.恒温恒容时,气体计量数之和不等,如果平衡时是等效的,则必须“完全等效”。即初始加入量通过等量转化(将一边反应物归零)后完全一样,平衡才等效。

以上三种初始加入量,经等量转化后,都相当于初始加入量为2mol SO2(g)和1mol O2,三种情况下达到的平衡为“完全等效”平衡。

两平衡等效的特征:两平衡混合物中,同一物质的物质的量相同、物质的量浓度相同、百分含量相同

2.恒温恒容时,气体计量数之和相等,如果平衡是等效的,则“比例等效”,即初始加入量成等比例关系。

以上四种初始加入量,经等量转化后,相当于H2和I2初始加入量的物质的量比都为1:1,四种情况下达到的平衡为“比例等效”平衡。

两平衡等效的特征:两平衡混合物中,同一物质的百分含量相同,物质的量之比、物质的量浓度之比与反应物同比例

3.恒温恒压时,无论气体计量数之和是否相,都是“比例等效”。

两平衡等效的特征:两平衡混合物中,物质的量浓度相同、百分含量相同

对于以上三种情况,会有这样的疑问:

疑问1:恒温恒容时,气体计量数之和不等,如果不是完全相同的初始加入量,而是等比例加入,能否形成等效平衡?如不能,为什么?

分析:第一、二两种情况虽是等比例,但由于恒容,第二种情况形成的压强肯定比第一种要大,且该反应气体系数之和不等。第二种情况相当于在第一种情况下增大压强,平衡会向正反应方向移动,使两种情况的反应物转化率不同,最后形成的平衡混合体系中,各组成的百分含量肯定不同。所以恒温恒容,且气体系数之和不等的反应,必须是等效转化后,初始加入量必须完全相同,才能形成等效平衡。

疑问2:恒温恒容时,气体计量数之和相等,如果初始加入量不成比例,为什么不能形成等效平衡?

分析:我们可以把第二种初始加入量分解成1mol H2和(1 mol +0.5mol)I2。然后加入时先加1mol H2和1 mol I2,平衡后与第一种情况肯定为等效平衡。然后在第二种情况下,再加0.5molI2,这时相当于在平衡的基础上增大了I2的浓度,平衡会向右移动,则H2的平衡转化率肯定比第一种情况的大。最终的平衡混合体系中,各组分的百分含量肯定不相同。

等效平衡解题应用:

例1.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是

分析:要使SO3气体平衡浓度不改变,则改变条件后,所形成的平衡要与原平衡等效。该反应时前后气体系数不等的反应,A选项“同温同容”条件下,需要等效转化后,初始加入量要与原平衡完全相同,形成“完全等效”。而充入1 mol SO3,等效转化,只是相当于充入1 mol SO2和0.5 mol O2,且还要考虑充入后压强的影响,两次平衡不等效,A错;B选项“同温同压”,只需“比例等效”, 充入1 mol SO3,等效转化后,相当于充入1 mol SO2和0.5 mol O2,与原来初始加入2 mol SO2和1 mol O2都是2:1,成“比例等效”,所以B正确;C选项“同温同压”,只需“比例等效”,但只充入1 mol O2,与原来初始加入不成“比例等效”,C错。D选项,充入不反应气体,恒压下,相当于降低反应体系压强,平衡向气体系数之和大的一方移动,D错。

例 2.一个真空密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200℃时发生如下反应:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,混合气体中PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中,最初投入是2mol PCl5,反应达平衡时,混合气体中PCl5所占体积分数为N%。则M和N的关系

A.大于    B.小于    C.等于    D.不能肯定

分析:该反应是前后气体系数不等的,同温同容下,两次充入量不相等,不能成为等效平衡。我们可以改变下思路,把条件改成“同温同压”,则可形成“比例等效”。所以我们可以假设把投入2mol PCl5的容器扩大到原来的两倍,这时压强与充入1mol PCl5相同,则形成“比例等效”,则两者混合气体中PCl5所占体积分数应该相等M=N。然后再把2mol PCl5的容器缩小回原来的体积,则相当于在原平衡基础上增大压强,平衡后向气体系数之和最小的一方,即生成PCl5一方移动,使得PCl5所占体积分数为N%增大,所以应该有M<N,B正确

以上有不当之处,还望指正。

关于2016~2017第一学期某市期末高二化学B卷一题的疑问

原题节选:C(s)+ H2O(g)  CO(g) +H2(g)   ΔH=+131.3 kJ.mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2的产率的是         。(填序号)

A.降低温度 B.增加水蒸气的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO

命题方那边给来的参考答案是:BD

D答案没有问题。但B选项,个人感觉应该是使H2产率降低的。题目要求是有利于提高H2的产率,在此不再去论证产率的计算公式。个人感觉,产物的产率应该与反应物的转化率成正比。反应物的转化率越大,则生成物的产率也就越大。体积不变的情况,增加水蒸气的用量,水蒸气的浓度增大,平衡右移,只能肯定的是,H2产量是提高了(注,是产量多了)。但由于体积不变的情况,增加水蒸气的用量,压强也相应增大,并且C是固体,方程右边气体系数之和大于左边。压强增大后,平衡会向左移,使得H2O(g) 的转化率减小。H2O(g) 的转化率减小了,则H2的产率也应该是减小的。

以上题目的原题选项是:

A.升高温度 B.增加碳的用量 C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO

则原题的答案AD是不存在争议的。只是修改了选项后,本人对B答案存在较大的疑问。希望有同行能解决阿柯的思维困惑。

everbox主题修改评论者链接在新窗口中打开的方法

打开everbox主题目录inc下的extras.php文件,找到:

<div class=”comment-body”>
<div class=”comment-heading”>
<span class=”comment-author”><?php comment_author() ?></span>
<span>&bull;</span>
<span class=”comment-meta”><?php echo get_comment_date(); ?></span>

把<?php comment_author() ?>修改为<?php comment_author_link() ?>

再找到wp-includes/comment-template.php文件中:

if ( empty( $url ) || ‘https://’ == $url )
$return = $author;
else
$return = “<a href=’$url’ rel=’external nofollow’ class=’url’>$author</a>”;
return apply_filters(‘get_comment_author_link’, $return);
}

给$return值上加个target=’_blank’:

if ( empty( $url ) || ‘https://’ == $url )
$return = $author;
else
$return = “<a href=’$url’ rel=’external nofollow’ class=’url’ target=’_blank’>$author</a>”;
return apply_filters(‘get_comment_author_link’, $return);
}

这个方法可能会在升级程序后由于文件的替换而失效,需要重新修改wp-includes/comment-template.php文件。

iphone连接电脑itunes无反应的解决办法

苹果手机USB连接电脑时,itunes都会自动启动并连接手机的。但今天为将制作好的苹果手机铃声同步到手机时,itunes却怎么也没有反应。查看了驱动Apple Mobile Device USB Driver和Apple Mobile Device Support都安装并正常启动。当然,数据线也是好的,重装itunes也无法解决。折腾了一段时间,发现还是驱动问题。解决方法如下:打开设备管理器,找到便携设备,右键单击Apple iPhone,更新驱动程序,选择目录C:\Program Files\Common Files\Apple\Mobile Device Support\Drivers,更新好驱动程序,itunes立即有响应并成功连接手机。

苹果手机链接电脑后在“我的电脑”里不显示盘符的解决办法(亲测有效)

问题:驱动显示已正常安装,所需的服务均是“已启动”状态,手机USB链接电脑后,能冲电,itunes链接正常,也能同步。但我的电脑里就是不显示盘符。那些说苹果手机不会在我的电脑里出现盘符的就算了。苹果可以出现盘符,相接显示手机相片,并可以直接把相机里的照片复制到电脑的,不用itunes同步功能。

3种解决方法:

1、如果你的是新手机,相机还没有拍过照片,那么请你拍一张,如果手机会出现“允许此设备访问照片和视频吗?”这个提示,请点击“信任”,如果“我的电脑”能显示盘符,证明已成功解决。

2、一些网友是通过重新安装iphone usb driver解决

3、手机USB链接电脑后,打开设备管理器,点击“通用串行总线控制器”,你会看到“iphone usb driver”或类似的名字,右击删除它。然后断开ipone、再连接,电脑会重新搜索安装驱动,成功安装后,设备管理器上“便携设备”,并且iphone上弹出来的“允许此设备访问照片和视频吗?”, 点击允许就可以了。(本方法亲测有效!)