【題目】乙苯是一種用途廣泛的有機原料,可制備多種化工產(chǎn)品。
(一)制備苯乙烯(原理如反應I所示):
(1)部分化學鍵的鍵能如下表所示:
根據(jù)反應I的能量變化,計算x= ____。
(2)工業(yè)上,在恒壓設備中進行反應I時,常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學平衡理論解釋通入水蒸氣的原因為____ 。
(3)從體系自由能變化的角度分析,反應I在____(填“高溫”或“低溫”)下有利于其自發(fā)進行。
(二)制備α-氯乙基苯(原理如反應II所示):
(4)T℃時,向10 L恒容密閉容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應Ⅱ,5 min時達到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖l所示:
①0—5 min內(nèi),以HCl表示的該反應速率v(HCl)=_____________。
②T℃時,該反應的平衡常數(shù)K=_____________。
③6 min時,改變的外界條件為_____________。
④10 min時,保持其他條件不變,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl,12 min時達到新平衡。在圖2中畫出10-12 min,Cl2和HCl的濃度變化曲線(曲線上標明Cl2和HC1);0—5 min和0—12 min時間段,Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用α1、α2表示,則αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)612
(2)該反應正向為氣體分子數(shù)增大的反應,入水蒸氣需增大容器容積,減小體系壓強,平衡正向移動,增大反應物的轉(zhuǎn)化率。
(3)高溫
(4)①0.032 mol·L-1·min-1;②16;③升高溫度
④;<
【解析】
試題分析:(1)反應熱=反應物總鍵能-生成物總能鍵能,由有機物的結(jié)構(gòu)可知,應是-CH2CH3中總鍵能與-CH=CH2、H2總鍵能之差,設C=C鍵能為X,則△H=(5×412+348-3×412-X-436)kJmol-1=124kJmol-1,解得X=612KJ/mol。
故答案為:612KJ/mol;
(2)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,提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率。
故答案為: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,提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率;
(3)當△G=△H-T△S<0反應自發(fā)進行,該反應△H>0;屬于分解反應,△S>0,所以在高溫條件下有利于其自發(fā)進行。
故答案為:高溫;
(4)①T℃時,向10L恒容密閉容器中充人2mol乙苯(g)和2mol Cl2(g),c(乙苯)=0.2mol/L,
c(Cl2)=0.2mol/L,5 min達到平衡時,c(Cl2)=0.04mol/L,△c(Cl2)=0.16mol/L,
所以v(Cl2)= △c/△t=0.16mol/L÷5min=0.032mol·L-1·min-1。
故答案為:0.032mol·L-1·min-1;
②T℃時,根據(jù)以上分析、結(jié)合反應方程式可知,達到平衡時c(Cl2)=c(Cl2)=0.04mol/L,c(HCl)=c(α-氯乙基苯)=1.6mol/L。所以,該反應的平衡常數(shù)K===16。
③從圖像可知,6 min時,改變外界條件后,平衡向正反應方向移動,所以改變的外界條件為升高溫度。
故答案為:升高溫度;
④根據(jù)方程式可知,該反應前后氣體分子數(shù)不變,所以10min時,保持其他條件不變,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l molHCl,12min時達到新平衡與原平衡是等效平衡,各物質(zhì)的濃度與5min時相同。因此,10-12 min,Cl2和HCl的濃度變化曲線為:
。
0—5 min和0—12 min時間段,Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用α1、α2表示,則α1<α2。
故答案為:;<。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞硝酸氯(C1NO)是有機合成中的重要試劑?捎NO與Cl2在通常條件下反應得到,化學方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g),
(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯,涉及如下反應:
①2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)K3
則K1,K2,K3之間的關(guān)系為K3=______________。
(2)已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O):
則2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應的△H和a的關(guān)系為△H=______________kJ/mol。
(3)300℃時.2NO(g)+C12(g)2ClNO(g)的正反應速率表達式為v正=k·cn(ClNO),
測得速率和濃度的關(guān)系如下表:
n=____________;k=____________(注明單位)。
(4)在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同溫度下測得c(C1NO)與時間的關(guān)系如圖A:
①該反應的△H____________0(填“>”“<”或“=”)。
②反應開始到10min時NO的平均反應速率v(NO)=____________mol/(L·min),
③T2時該反應的平衡常數(shù)K=____________
(5)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡時ClNO的體積分數(shù)隨n(NO)/n(C12)的變化圖象如圖B,則A、B、C三狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最大的是____________點,當n(NO)/n(C12)=1.5時,達到平衡狀態(tài)ClNO的體積分數(shù)可能是D、E、F三點中的____________點。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖表示幾種無機物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。其中A、B均為黑色粉末,B為非金屬單質(zhì),C為無色無毒氣體,D為金屬單質(zhì),E是紅棕色氣體,G是具有漂白性的氣體,H的水溶液呈藍色。
請回答下列問題:
(1)A的化學式是 ,C的電子式是 ,Y的名稱是 。
(2)反應1的化學方程式為 。
(3)19.2g的D與足量的一定濃度X的溶液反應,將所得到的氣體與 LO2(標準狀況下)混合,恰好能被水完全吸收。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種以黃銅礦和硫磺為原料制取銅和其他產(chǎn)物的新工藝,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下。請回答下列問題:
(1)反應Ⅲ的離子方程式為4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O,CuCl2-中銅元素的化合價為______,該反應中的氧化劑是___________。
(2)一定溫度下,在反應Ⅲ所得的溶液中加入硫酸,可以析出硫酸銅晶體而不析出氯化銅晶體,其原因可能是____________________________________________________。
(3)煉鋼時,可將鐵紅投入熔融的生鐵中,以降低生鐵的含碳量,該過程中主要反應的化學方程式是______________________________________________________________。
(4)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是_____________________________。
(5)已知反應Ⅱ的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl—=2CuCl2-+S,反應Ⅰ的產(chǎn)物為_____________和_____________。(填化學式)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】新型無機非金屬材料中,氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物,經(jīng)過一系列反應可以得到BF3和BN,如下圖所示:
請回答下列問題:
(1) 由B2O3制備BN的化學方程式是_________________________________;
(2) 基態(tài)B原子的電子排布圖為________________;B和N相比,電負性較大的是__________,BN中B元素的化合價為__________;
(3) 在BF3分子中,F(xiàn)—B—F的鍵角是________, B原子的雜化軌道類型為________,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF-4的立體構(gòu)型為________;
(4) 在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間的化學鍵為___________________,層間作用力為________;
(5) 六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5 pm,立方氮化硼的一個晶胞中含有______個氮原子、________個硼原子,立方氮化硼的密度是________g·cm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)為NA,右圖為金剛石晶胞)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】銅、鐵、鋁都是日常生活中常見的金屬,具有廣泛用途。請回答:
(1)銅元素在元素周期表中位于 ,其原子基態(tài)價層電子排布式為 。
(2)Cu2O的熔點比Cu2S的高,原因為 。
(3)Fe(CO)5是一種常見的配合物,可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑。
①寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式 ;
兩者相比較沸點較高的為 (填分子式)。
②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生反應:
Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),已知:反應過程中,斷裂的化學鍵只有配位鍵,由此判斷該反應所形成的
化學鍵類型為 。
(4)已知AlCl3·NH3有配位鍵。在AlCl3·NH3中,提供空軌道的原子是 ;在NH4+中N原子的雜化軌道類型為 。
(5)金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,原子之間相對位置關(guān)系的平面圖如圖乙所示。則晶體鋁中原子的堆積方式為 。已知:鋁原子半徑為d cm,摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體鋁的密度ρ= (表達式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】I、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示
試回答:
(1)該有機物的分子式 ,苯環(huán)上一氯代物有 種。
(2)含有官能團的名稱
(3)1mol該有機物分別與足量的H2、溴水反應需消耗H2 mol,Br2 mol
(4)該有機物與金屬鈉反應的化學方程式為
(5)該有機物在Cu催化下發(fā)生氧化反應的化學方程式為 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求:
(1)實驗完畢后,生成物中水的質(zhì)量為___g。假設廣口瓶里生成一種正鹽,其質(zhì)量為___g。
(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為____g。
(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為_____g。
(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】乙醛在氧化銅催化劑存在的條件下,可以被空氣氧化成乙酸。依據(jù)此原理設計實驗制得并在試管C中收集到少量乙酸溶液(如圖所示:試管A中裝有40%的乙醛水溶液、氧化銅粉末;試管C中裝有適量蒸餾水;燒杯B中裝有某液體)。已知在60℃~80℃時用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應,連續(xù)鼓入十幾次反應基本完全。有關(guān)物質(zhì)的沸點見下表:
請回答下列問題:
(1)試管A內(nèi)在60℃~80℃時發(fā)生的主要反應的化學方程式為(注明反應條件)____________________________________;
(2)如圖所示在實驗的不同階段,需要調(diào)整溫度計在試管A內(nèi)的位置,在實驗開始時溫度計水銀球的位置應在試管A 的反應液中,目的是____________________;當試管A內(nèi)的主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在略低于試管A 的支管口處,目的是____________________
(3)燒杯B的作用是使試管A內(nèi)的反應液均勻受熱發(fā)生反應,燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是____________(在題給物質(zhì)中找);
(4)若想檢驗試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸,請你在所提供的藥品中進行選擇,設計一個簡便的實驗方案。所提供的藥品有:pH試紙、紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末。實驗儀器任選。該方案為_______________________
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com