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【題目】1,2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用丙烯加成法制備,主要副產物為3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1),反應原理為:

I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·mol-1

II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1

請回答下列問題:

(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g)的活化能Ea(正)為132kJ·mol-1,則該反應的活化能Ea(逆)為______kJ·mol-1

(2)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入等物質的量的CH2=CHCH3(g)和C12(g)。在催化劑作用下發(fā)生反應I、Ⅱ,容器內氣體的壓強隨時間的變化如下表所示。

時間/min

0

60

120

180

240

300

360

壓強/kPa

80

74.2

69.4

65.2

61.6

57.6

57.6

①用單位時間內氣體分壓的變化來表示反應速率,即,則前120min內平均反應速率v(CH2C1CHC1CH3)=______kPa·min-1。(保留小數點后2位)。

②該溫度下,若平衡時HC1的體積分數為,則丙烯的平衡總轉化率_______;反應I的平衡常數Kp=_____kPa-1(Kp為以分壓表示的平衡常數,保留小數點后2位)。

(3)某研究小組向密閉容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12,分別在A、B兩種不同催化劑作用下發(fā)生反應,一段時間后測得CH2C1CHC1CH3的產率與溫度的關系如下圖所示。

①下列說法錯誤的是___________(填代號)。

a.使用催化劑A的最佳溫度約為250℃

b.相同條件下,改變壓強不影響CH2C1CHC1CH3的產率

c.兩種催化劑均能降低反應的活化能,但△H不變

d.提高CH2C1CHC1CH3反應選擇性的關鍵因素是控制溫度

②在催化劑A作用下,溫度低于200℃時,CH2C1CHC1CH3的產率隨溫度升高變化不大,主要原因是_______________________________________________________________。

③p點是否為對應溫度下CH2C1CHC1CH3的平衡產率,判斷理由是_____________。

【答案】164 0.09 74% 0.21 bd 溫度較低,催化劑的活性較低,對化學反應速率的影響小 不是平衡產率,因為該反應的正反應為放熱反應,降低溫度平衡向正反應方向移動,p點的平衡產率應高于B催化劑作用下450℃的產率

【解析】

(1)已知:ICH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g) H1=—134kJ·mol-1IICH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)H2=—102kJ·mol-1,根據蓋斯定律可知,I-IICH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g),此反應的反應熱H=Ea()-Ea();

(2)①因反應IIV=0,p=0,則反應Ip=80kPa-69.4kPa=10.6kPa,根據,計算120min內平均反應速率v(CH2C1CHC1CH3);

②設起始時CH2=CHCH3()C12(g)均為5mol,則容器內起始時總物質的量為10mol,根據恒溫恒容條件下氣體的物質的量與壓強成正比可知,平衡時氣體的總物質的量為10mol×=7.2mol,減小的物質的量為10mol-7.2mol=2.8mol,根據反應I可知反應生成的CH2C1CHC1CH3(g)2.8mol,平衡時HC1的體積分數為,說明生成的HCl7.2mol×=0.9mol,結合反應I、Ⅱ,則參加反應的丙烯的總物質的量為2.8mol+0.9mol=3.7mol,由此計算平衡時丙烯的平衡總轉化率和反應I的平衡常數;

(3)a.由圖示可知使用催化劑A時產率最高時溫度約為250℃;

b.根據反應I的特點分析壓強對產率的影響;

c.使用催化劑能改變反應的活化能,但不改變反應熱;

d.不同催化劑對產率影響與溫度有關;

②在催化劑A作用下,溫度低于200℃時,CH2C1CHC1CH3的產率隨溫度升高變化不大,說明此時催化效率低;

③在相同溫度下,不同的催化劑能改變反應速率,但不影響平衡狀態(tài),反應I是放熱反應,溫度升高平衡會逆向移動。

(1)已知:ICH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g) H1=—134kJ·mol-1IICH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)H2=—102kJ·mol-1,根據蓋斯定律可知,I-IICH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g),此反應的反應熱H=H1-H2=Ea()-Ea(),則Ea()=Ea()-H1-H2=132kJ·mol-1-—134kJ·mol-1+102kJ·mol-1=164kJ·mol-1;

(2) ①因反應IIV=0,p=0,則反應Ip=80kPa-69.4kPa=10.6kPa,則120min內平均反應速率v(CH2C1CHC1CH3)==kPa·min-1≈0.09kPa·min-1

②設起始時CH2=CHCH3(g)C12(g)均為5mol,則容器內起始時總物質的量為10mol,根據恒溫恒容條件下氣體的物質的量與壓強成正比可知,平衡時氣體的總物質的量為10mol×=7.2mol,減小的物質的量為10mol-7.2mol=2.8mol,根據反應I可知反應生成的CH2C1CHC1CH3(g)2.8mol,平衡時HC1的體積分數為,說明生成的HCl7.2mol×=0.9mol,結合反應I、Ⅱ,則參加反應的丙烯的總物質的量為2.8mol+0.9mol=3.7mol,故平衡時丙烯的平衡總轉化率α=×100%=74%;另外平衡時CH2=CHCH3(g)C12(g)均為1.3mol,CH2C1CHC1CH32.8mol,則反應I的平衡常數Kp=≈0.21 kPa-1;

(3)a.由圖示可知使用催化劑A時產率最高時溫度約為250℃,即使用催化劑A的最佳溫度約為250℃,故a正確;b.反應I是一個氣體分子數減少的反應,改變壓強可以使該反應的化學平衡發(fā)生移動,故CH2C1CHC1CH3的產率會隨著壓強的改變而改變,b錯誤;c.催化劑能降低反應的活化能,但不影響H,故c正確;d.由圖中信息可知,兩種不同的催化劑對CH2C1CHC1CH3的產率的影響有明顯的差別,催化劑明適宜的活化溫度,故提高該反應的選擇性的關鍵因素是催化劑的選擇及其活化溫度的控制,故d錯誤;故答案為bd;

②催化劑的效率與溫度有關,當溫度較低時,催化劑的活性較低,對化學反應速率的影響小,導致CH2C1CHC1CH3的產率隨溫度升高變化不大;

③反應I的正反應為放熱反應,降低溫度平衡向正反應方向移動,p點的平衡產率應高于B催化劑作用下450℃的產率,故p點不是對應溫度下CH2C1CHC1CH3的平衡產率。

練習冊系列答案
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【題目】在一定溫度下,容器內某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖,下列表述中正確的是(

A.反應的化學方程式為2NM

B.t2時,正逆反應速率相等達到平衡狀態(tài)

C.t1時,M的濃度是N濃度的2

D.t3時,正反應速率大于逆反應速率

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【題目】結合元素周期表,完成下列問題。

1)在元素周期表中全部是金屬元素的區(qū)域為_____________。

a.A b.B c.C d.D

2III元素形成的化合物的化學式為_____,一定含有____鍵。

3)現有甲、乙兩種短周期元素,室溫下,甲元素的單質在冷的濃硫酸或空氣中表面都會生成致密的氧化膜,乙元素原子核外第三層與第一層上的電子數相等。

①將甲、乙兩元素的元素符號填寫在上面元素周期表中對應的位置__并寫出甲單質與NaOH溶液反應的離子方程式____。

②甲、乙兩元素中,金屬性較強的是_____(填元素名稱),可以驗證該結論的實驗是____(填序號)。

a.將在空氣中放置已久的這兩種元素的單質分別放入熱水中

b.將這兩種元素的單質粉末分別和相同濃度的鹽酸反應

c.將這兩種元素的單質粉末分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液

d.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

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【題目】某校同學設計下列實驗,探究CaS脫除煙氣中的SO2并回收S。實驗步驟如下:

步驟1.稱取一定量的CaS放入三口燒瓶中并加入甲醇作溶劑(如下圖所示)。

步驟2.CaS的甲醇懸濁液中緩緩通入一定量的SO2。

步驟3.過濾,得濾液和濾渣。

步驟4.從濾液中回收甲醇(沸點為64.7 ),所得殘渣與步驟3的濾渣合并。

步驟5.CS2從濾渣中萃取回收單質S。

(1) 圖中用儀器X代替普通分液漏斗的突出優(yōu)點是________________。

(2) 三口燒瓶中生成硫和亞硫酸鈣的化學方程式為________________,三口燒瓶中最后殘留固體中含一定量的CaSO4,其原因是________________

(3) 步驟4“回收甲醇需進行的操作方法是________________。

(4) 步驟5為使濾渣中S盡可能被萃取,可采取的操作方案是________________。

(5) 請設計從上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制備Na2S2O3·5H2O的實驗方案:

稱取稍過量硫粉放入燒杯中,__________________________________________,用濾紙吸干。

已知:① 在液體沸騰狀態(tài)下,可發(fā)生反應Na2SO3S5H2ONa2S2O3·5H2O。

②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。

③為獲得純凈產品,需要進行脫色處理。

④須使用的試劑:SNa2SO3吸收液、乙醇、活性炭。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上以釩爐渣(主要含V2O3,還有少量SiO2、P2O5等雜質)為原料可以制備氧釩堿式碳酸銨晶體[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O],其生產工藝流程如下。

(1)焙燒過程中V2O3轉化為可溶性NaVO3,該反應的化學方程式為_________________________________。

(2)濾渣的主要成分是________________(寫化學式)。

(3)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3),若濾液中c(VO3-)=0.1mol·L-1,為使釩元素的沉降率達到98%,至少應調節(jié)c(NH4+)為____mol·L-1。[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]

(4)“還原”V2O5過程中,生成VOC12和一種無色無污染的氣體,該反應的化學方程式為_______________________。用濃鹽酸與V2O5反應也可以制得VOC12,該方法的缺點是____________________________

(5)稱量a g產品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍過量,充分反應后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過量,再用尿素除去過量NaNO2,最后用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為b mL。(已知滴定反應為VO2++Fe2++2H+==VO2++Fe3++H2O)

①KMnO4溶液的作用是______________。

②粗產品中釩的質量分數表達式為________(以VO2計)。

③若(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液部分變質,會使測定結果_____(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

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【題目】現有鐵、碳兩種元素組成的合金,某實驗小組為了研究該合金的性質并測定該合金中碳的質量分數,設計了如圖實驗方案和實驗裝置。(已知SO2能與酸性KMnO4反應生成硫酸鹽)

I.探究該合金的某些性質:

1)取ag合金粉末放入蒸餾燒瓶,并加入足量濃H2SO4,A、B中均無明顯現象,原因是__;

2)點燃酒精燈一段時間后,A中劇烈反應,請寫出此時合金中成分碳參與的化學反應方程式__;

3)裝置D的作用是__;裝置E的作用是__。

II.測定樣品中碳的質量分數:

4)裝置F的作用__

5)若反應前后E裝置的質量分別是m1m2,則合金中碳的質量分數是__,若沒有連接D裝置會使測定結果__(填偏大”“偏小”“無影響)。

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【題目】已知:一元弱酸HA的電離平衡常數K 。25℃時,CH3COOH、HCN、H2CO3的電離平衡常數如下:

化學式

CH3COOH

HCN

H2CO3

K

1.75×10–5

4.9×10–10

K1 = 4.4×10–7

K2 = 5.6×10–11

下列說法正確的是

A. 稀釋CH3COOH溶液的過程中,n(CH3COO)逐漸減小

B. NaHCO3溶液中:c(H2CO3) < c() < c(HCO3)

C. 25℃時,相同物質的量濃度的NaCN溶液的堿性強于CH3COONa溶液

D. 向CH3COOH溶液或HCN溶液中加入Na2CO3溶液,均產生CO2

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【題目】原電池的發(fā)明是化學對人類的一項重大貢獻。

(1)一種新型燃料電池,它以多孔鉑板為兩個電極插入稀硫酸中,然后分別向兩極通入氫氣和氧氣而獲得電能。通入氫氣的電極反應式為_________________。

(2)電子工業(yè)上常利用FeCl3溶液腐蝕銅板制作印刷電路,若將該反應原理設計成原電池,請寫出原電池的正極反應______________________________。

(3)常溫下,將除去表面氧化膜的鋁片、銅片插入濃HNO3中組成原電池裝置如圖甲所示,測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖乙所示,反應過程中有紅棕色氣體產生。

t1s前,原電池的負極是鋁片,正極的電極反應式為________,溶液中的H______(填“正”或“負”)極移動。t1s后,外電路中電子流動方向發(fā)生改變,其原因是_________________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】圣路易斯大學研制的新型乙醇燃料電池, 用能傳遞質子H+的介質作溶劑, 反應為C2H5OH3O2→2CO23H2O,下圖是該電池的示意圖,下列說法正確的是

Aa極為電池的正極

B.電池正極的電極反應為:4H+ O2 4e=== 2H2O

C.電池工作時電流由a極沿導線經燈泡再到b

D.電池工作時,1mol乙醇被氧化時就有6 mol電子轉移

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