11.氣相直接水合法制乙醇的方程式為:C2H4 (g)+H2O(g)═C2H5OH(g),其中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖[起始n(H2O):n(C2H4)=1:1.

計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數(shù)KP為(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))( 。
A.0.068 MPa-1B.0.082C.0.072 MPa-1D.0.082 MPa-1

分析 由圖可知,A點乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,設(shè)起始量n(H2O)=n(C2H4)=1mol,轉(zhuǎn)化的乙烯為0.2mol,則:
            C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)
起始量(mol):1         1         0
轉(zhuǎn)化量(mol):0.2       0.2       0.2
平衡量(mol):0.8      0.8       0.2
壓強之比等于物質(zhì)的量之比,計算乙烯、水蒸氣、乙醇蒸氣分壓,再根據(jù)Kp=$\frac{p({C}_{2}{H}_{5}OH)}{p({C}_{2}{H}_{4})×p({H}_{2}O)}$計算.

解答 解:由圖可知,A點乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,設(shè)起始量n(H2O)=n(C2H4)=1mol,轉(zhuǎn)化的乙烯為0.2mol,則:
             C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)
起始量(mol):1        1          0
轉(zhuǎn)化量(mol):0.2      0.2        0.2
平衡量(mol):0.8      0.8        0.2
壓強之比等于物質(zhì)的量之比,則p(C2H4)=p(H2O)=7.8MPa×$\frac{0.8mol}{1.8mol}$=7.8MPa×$\frac{4}{9}$,p(C2H5OH)=7.8MPa×$\frac{1}{9}$,則Kp=$\frac{p({C}_{2}{H}_{5}OH)}{p({C}_{2}{H}_{4})×p({H}_{2}O)}$=$\frac{7.8MPa×\frac{1}{9}}{7.8MPa×\frac{4}{9}×7.8MPa×\frac{4}{9}}$=0.072MPa-1,
故選C.

點評 本題考查化學平衡計算,為高頻考點,側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查,題目涉及平衡常數(shù)計算,答題關(guān)鍵是計算各組分反應,注意平衡常數(shù)單位問題,難度不大.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列由相關(guān)實驗現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是( 。
A.Cl2、SO2均能品紅溶液褪色,說明二者漂白原理相同
B.濃Na2SO4溶液和甲醛都能使蛋白質(zhì)從溶液中析出,說明二者均使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析
C.CO2、SO2使澄清石灰水變渾濁,說明二者均為酸性氧化物
D.溶液中滴加硝酸酸化的Ba(NO32溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明該溶液中一定有SO42-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.乙苯催化脫氫制苯乙烯反應:
$\stackrel{催化劑}{?}$=CH2(g)+H2(g)
(1)已知:
化學鍵C-HC-CC=CH-H
鍵能/kJ•molˉ1412348612436
計算上述反應的△H=+124KJ•mol-1
(2)維持體系總壓強p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸汽發(fā)生催化脫氫反應.已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=$\frac{n{α}^{2}}{(1-{α}^{2})V}$(用α等符號表示).
(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1:9),控制反應溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應.在不同反應溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如圖:
①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,保持壓強不變,加入水蒸氣,容器體積應增大,等效為降低壓強,平衡向正反應方向移動.
②控制反應溫度為600℃的理由是600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應速率較慢,轉(zhuǎn)化率較低,溫度過高,選擇性下降,高溫下可能失催化劑失去活性,且消耗能量較大.
(4)某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝----乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯.保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸汽工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應:CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO.新工藝的特點有①②③④(填編號).
①CO2與H2反應,使乙苯脫氫反應的化學平衡右移
②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗
③有利于減少積炭
④有利用CO2資源利用.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味.實驗室制備乙酸丁酯的反應、裝置示意圖和有關(guān)信息如下:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$ CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
乙酸正丁醇乙酸丁酯
熔點/℃16.6-89.5-73.5
沸點/℃117.9117126.0
密度/g•cm-31.10.800.88
(1)乙酸丁酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50mL圓底燒瓶中,裝入沸石,加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸(過量),再加3~4滴濃硫酸.然后再安裝分水器(作用:實驗過程中不斷分離除去反應生成的水)、冷凝管,然后小火加熱.將燒瓶中反應后的混合物冷卻與分水器的酯層合并.裝置中冷水應從b(填“a”或“b”)口通入;通過分水器不斷分離除去反應生成的水的目的是分離生成的水,使平衡正向移動,提高反應產(chǎn)率.
(2)乙酸丁酯的精制
將乙酸丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進行精制:①水洗、②蒸餾、③用無水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌.
①正確的操作步驟是C(填標號).
A.①②③④B.③①④②C.④①③②D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸鈉洗滌的主要目的是除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì).
③在洗滌、分液操作中,應充分振蕩,然后靜置,待分層后d(填標號).
a.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的下口放出
c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從上口倒出
(3)計算產(chǎn)率
測量分水器內(nèi)由乙酸與丁醇反應生成的水體積為1.8mL,假設(shè)在制取乙酸丁酯過程中反應物和生成物沒有損失,且忽略副反應,乙酸丁酯的產(chǎn)率為77.1%.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

6.某工廠對工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)生的廢液進行綜合利用,廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO43、TiOSO4,可用于生產(chǎn)顏料鐵紅和補血劑乳酸亞鐵.其生產(chǎn)工藝流程如圖1:

已知:①TiOSO4可溶于水,在水中可以電離為TiO2+和SO42-
②TiOSO4水解的反應為:TiOSO4+(x+1)H2O→TiO2•xH2O↓+H2SO4
請回答:
(1)步驟①所得濾渣的主要成分為TiO2•xH2O、Fe,
(2)步驟③硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4,
(3)步驟④需控制反應溫度低于35℃,其目的是防止NH4HCO3分解,減少Fe3+水解,
(4)步驟④的離子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑,
(5)已知:FeCO3(S)?Fe2+(aq)+CO32-(aq),試用平衡移動原理解釋步驟⑤生成乳酸亞鐵的原因FeCO3(s)?Fe2+(aq)+CO32-(aq),CO32-與乳酸反應濃度降低,平衡向右移動,使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液,
(6)溶液B常被用于電解生產(chǎn)(NH42S2O8(過二硫酸銨).電解時均用惰性電極,陽極發(fā)生的電極反應可表示為2SO42--2e-═S2O82-,
(7)Fe3+對H2O2的分解具有催化作用.利用圖2(a)和(b)中的信息,按圖2(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗.可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的深,其原因是H2O2分解放熱,使平衡2NO2═N2O4向生成NO2方向移動.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

16.實驗室可用MnO2和KClO3混合加熱的方法制取氧氣:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O2↑+2KCl
I.現(xiàn)有如圖1儀器或裝置:

(1)A-D裝置中,用作KClO3為原料制氧氣的反應裝置是A(填序號).
(2)排水法收集氧氣,接口順序是:氧氣出口→f→e→g→h→燒杯(填序號).
Ⅱ.KClO3分解時尚有副反應,導致收集到的氣體有異味.據(jù)推測,副產(chǎn)物可能是O3、Cl2、ClO2中的一種或幾種.資料表明:O3、Cl2、ClO2的沸點依次為-111℃、-34℃和11℃,且O3、ClO2也能將KI氧化為I2.為探究副反應氣體產(chǎn)物的成分,將KClO3分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入如圖2裝置進行實驗:
(3)若要確認副產(chǎn)物中含Cl2,F(xiàn)中應盛放AgNO3溶液溶液.
(4)確定副產(chǎn)物中含有ClO2的現(xiàn)象是C裝置試管中有液體生成.
(5)實驗時若D中無現(xiàn)象,E中試紙變藍,能否得出副產(chǎn)物含有O3的結(jié)論?
答:不能 (填“能”或“不能”).理由是Cl2也可以氧化KI產(chǎn)生I2
Ⅲ.ClO2是飲用水消毒劑.用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5~6.5)除含有ClO2外,常含有一定量對人體不利的ClO2-.為測定此飲用水中兩者成分,進行如下實驗:準確量取v mL水樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)水樣pH=8,加人足量KI晶體,發(fā)生如下反應:2ClO2+2I-═I2+2ClO2-,反應結(jié)束后產(chǎn)生amol I2;繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液pH=1,又發(fā)生如下反應:ClO2-+4H+═2I2+Cl-+2H2O,反應結(jié)束后叉產(chǎn)生b mol I2
(6)飲用水中c(ClO2-)=$\frac{1000(0.5b-2a)}{V}$mol•L- 1(用含字母的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.(醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室合成環(huán)己烯的反應和實驗裝置如下:
$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H2O
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量密度/(g•cm3沸點/℃溶解性
環(huán)己醇1000.9618161微溶于水
環(huán)己烯820.810283難溶于水
合成反應:
在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸.b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90oC.
分離提純:
反應粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5% 碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣.最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g.
(1)裝置b的名稱是直形冷凝器.
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應該采取的正確操作是B(填正確答案標號).
A.立即補加      B.冷卻后補加     C.不需初加      D.重新配料
(3)本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為
(4)分液漏斗在使用前必須清洗干凈并檢漏;在本實驗分離過程中,產(chǎn)物應該從分液漏斗的上口倒出(填“上口倒出”或“下口倒出”).
(5)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是干燥.
(6)在環(huán)已烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有CD(填正確答案標號).
A.圓底燒瓶    B.溫度計     C.吸濾瓶      D.環(huán)形冷凝管     E.接收器
(7)本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是C(填正確答案標號).
A.41%         B.50%          C.61%           D.70%

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.下列說法正確的是( 。
A.元素周期表有7個主族,7個副族,1個零族,1個Ⅷ族,共16縱行
B.X2+的核外電子數(shù)目為18,則X在第四周期第ⅡA族
C.Li是最活潑金屬,F(xiàn)是最活潑非金屬
D.NaOH堿性比KOH強

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.下列離子方程式書寫正確的是( 。
A.硫酸酸與氫氧化鋇反應             Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
B.過量CO2通入NaOH溶液中           CO2+OH-=H CO3-
C.硝酸銀溶液中加入銅粉             Ag++Cu═Cu2++Ag↓
D.鋅與稀硝酸反應                   Zn+2H+═Zn2++H2

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同步練習冊答案