【題目】乙烯的分子式為C2H4,是一種重要的化工原料和清潔能源,研究乙烯的制備和綜合利用具有重要意義。請回答下列問題:
(1)乙烯的制備:工業(yè)上常利用反應C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H制備乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3= -1559.9kJ·mol-1。
則△H=___kJ·mol-1。
(2)乙烯可用于制備乙醇:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)。向某恒容密閉容器中充入amolC2H4(g)和amol H2O(g),測得C2H4(g)的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示:
①該反應為___熱反應(填“吸”或“放”)。
②A點時容器中氣體的總物質的量為___。已知分壓=總壓×氣體物質的量分數(shù),用氣體分壓替代濃度計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)(KP),測得300℃時,反應達到平衡時該容器內的壓強為bMPa,則A點對應溫度下的KP=___MPa-1(用含b的分數(shù)表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的反應速率表達式為v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關。則在溫度從250℃升高到340℃的過程中,下列推斷合理的是___(填選項字母)。
A.k正增大,k逆減小 B.k正減小,k逆增大
C.k正增大的倍數(shù)大于k逆 D.k正增大的倍數(shù)小于k逆
④若保持其他條件不變,將容器改為恒壓密閉容器,則300℃時,C2H4(g)的平衡轉化率___10%(填“>”“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化為乙醛(CH3CHO),電解乙醛的酸性水溶液可以制備出乙醇和乙酸,則生成乙酸的電極為____極(填“陰”或“陽”),對應的電極反應式為___。
【答案】+282.4 放 1.9amol D > 陽 CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+
【解析】
(1)由蓋斯定律Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ得C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)△H進行相應的改變;
(2)①由圖可知,溫度越高,乙烯的平衡轉化率越低,則平衡逆向移動;
②由圖可知,A點時乙烯的平衡轉化率為10%,利用三行式計算各組分的平衡物質的量和總物質的量,再利用平衡常數(shù)的表達式進行計算;
③升高溫度,正、逆反應速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反應是放熱反應,K減。
④正反應為氣體物質的量減小的反應,平衡時,與恒容容器相比,恒壓密閉容器壓強更大,反應正向進行程度更大;
(3)乙醛在陽極發(fā)生氧化反應生成乙酸。
(1)由蓋斯定律Ⅲ一Ⅱ一Ⅰ可知,△H=(-1559.9kJ·mol-1)-(-285.5kJ·mol-1)-(-1556.8kJ·mol-1)=+282.4kJ·mol-1,
答案為:+282.4;
(2)①由圖可知,溫度越高,乙烯的平衡轉化率越低,說明正反應是放熱反應,
故答案為:放;
②由圖可知,A點時乙烯的平衡轉化率為10%,
可逆反應C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)
開始(mol)a a 0
反應(mol)0.1a 0.1a 0.1a
平衡(mol)0.9a 0.9a 0.1a
混合氣體總物質的量=(0.9+0.9+0.1)amol=1.9amol,
平衡時A點對應容器的總壓強為bMPa,故C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的分壓分別為MPa、MPa、MPa,則Kp==MPa-1,
故答案為:1.9amol ; ;
③平衡時,正、逆反應速率相等,即K==。升高溫度,正、逆反應速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反應是放熱反應,K減小,故k正增大的倍數(shù)小于k逆,
故答案為:D;
④正反應為氣體物質的量減小的反應,平衡時,與恒容容器相比,恒壓密閉容器壓強更大,反應正向進行程度更大,C2H4(g)的平衡轉化率更高,
故答案為:>。
(3)乙醛在陽極發(fā)生氧化反應生成乙酸,電極反應式為CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+,
故答案為:陽 ; CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+。
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【題目】硝化細菌可將NH4+轉化為NO3-,發(fā)生反應NH4++2O2→NO3-+2H++H2O,下列說法錯誤的是
A.氧化劑與還原劑的物質的量之比為2:1
B.反應一段時間后,溶液的酸性增強
C.1molNH4+完全反應,轉移電子的物質的量為8mol
D.NO3-既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,H2O既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物
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【題目】等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是( )
組別 | 對應曲線 | c(HCl)/ mol·L-1 | 反應溫度/℃ | 鐵的狀態(tài) |
1 | a | 30 | 粉末狀 | |
2 | b | 30 | 粉末狀 | |
3 | c | 2.5 | 塊狀 | |
4 | d | 2.5 | 30 | 塊狀 |
A. 第4組實驗的反應速率最慢B. 第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L-1
C. 第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol·L-1D. 第3組實驗的反應溫度低于30 ℃
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【題目】臭氧是一種強氧化劑,常用于消毒、滅菌等。
(1)O3與KI溶液反應生成的兩種單質是______________和________________(填分子式)。
(2)O3在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示。已知:O3的起始濃度為0.0216 mol/L。
pH t/min T/℃ | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
20 | 301 | 231 | 169 | 58 |
30 | 158 | 108 | 48 | 15 |
50 | 31 | 26 | 15 | 7 |
①pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH=4.0條件下,O3的分解速率為________mol/(L·min)。
③據(jù)表中的遞變規(guī)律,推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為________(填字母代號)。
a.40 ℃、pH=3.0
b.10 ℃、pH=4.0
c.30 ℃、pH=7.0
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【題目】常溫下,用0.10mol·L-1鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.1mol· L-1CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.①所示溶液中:c(Cl-)>c(HCN)>c(CN-)>c(OH-)
B.②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
C.陽離子物質的量濃度之和:②與③所示溶液中相等
D.④所示溶液中:c(CH3COOH)+ c(H+)-c(OH-)=0.05 mol·L-1
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【題目】氯化亞砜(SOCl2)常用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè),也可在有機合成工業(yè)中作氯化劑。已知:SOCl2的相關性質如下表所示:
顏色、狀態(tài) | 熔點 | 沸點 | 腐蝕性 | 水解 |
無色或微黃液體 | -105℃ | 78℃ | 強 | 極易水解 |
現(xiàn)利用如圖裝置制備SOCl2。
請回答下列問題:
Ⅰ.制備SO2和Cl2。
(1)本實驗選用裝置甲制備SO2和Cl2,裝置甲中儀器x的名稱為___;若以KMnO4和濃鹽酸反應制備Cl2,反應的離子方程式為___。
Ⅱ.制備SOCl2。
以活性炭作為催化劑,SO2和C12可以和S粉在180~200℃時反應合成SOCl2,選用裝置A、B、C、D進行制備(夾持、加熱裝置略去)。
(2)按氣流從左到右的方向,裝置A、B、C、D的連接順序為____(填儀器接口的字母編號)。
(3)試劑y為___(填選項字母,下同);試劑z為___。
A.熱水 B.乙醇 C.石蠟油 D.冰水
(4)裝置A中U形管內發(fā)生反應的化學方程式為___。
(5)裝置C的作用為___;若裝置A處通入的SO2和Cl2的物質的量之比為1:3,則裝置C中生成的鹽為___(填化學式)。
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【題目】已知有機物F和高分子N的合成路線如圖所示:
已知:RCH=CHR'RCOOH+R'COOH,RCH=CHR' RCHO+R'CHO
只含碳、氫、氧三種元素,且其碳、氫、氧元素質量比為,經(jīng)測定Q的相對分子質量是128。可與加成,并能與恰好完全反應,且分子中無支鏈。Q的分子式是 ______________。
所含官能團的名稱是 ___________、 _____________;的反應類型是 ________________;
寫出C與銀氨溶液反應的化學方程式: _______________;
的結構簡式是 _______________;Q的反式結構簡式是 ____________。
下列說法正確的是 _________________。
A. C能與苯酚在一定條件下生成高分子化合物
B. D催化加氫的產(chǎn)物與F互為同分異構體
C. F能發(fā)生氧化反應、取代反應、加成反應
D. 高分子N的每條分子鏈中含有個酯基
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【題目】下列說法正確的是
A.戊烷、戊醇、戊烯、乙酸乙酯中同分異構體數(shù)目最少的是戊烯
B.分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機化合物有8種
C.將2-丙醇與NaOH的醇溶液共熱可制備CH3-CH=CH2
D.三種氨基酸脫水,最多可生成6種二肽
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【題目】一定條件下,通過下列反應可以制備特種陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0。該反應在恒容密閉容器中達到平衡后,若僅改變圖中橫軸x的值,縱軸y隨x變化趨勢合理的是( )
選項 | x | y |
A | CO的物質的量 | CO2與CO的物質的量之比 |
B | 反應溫度 | 逆反應速率 |
C | 體系壓強 | 平衡常數(shù)K |
D | MgSO4的質量(忽略體積) | CO的轉化率 |
A.AB.BC.CD.D
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