【題目】苯乙烯(C6H5CH=CH2)2是合成橡膠和塑料的單體,用來生產丁苯橡膠、聚苯乙烯等.工業(yè)上以乙苯C6H5CH2CH3為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯,反應方程式為:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)△H
(1)已知:H2和CO的燃燒熱(△H)分別為﹣285.8kJ.molL﹣1和﹣283.0kJ.molL﹣1;
C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(I)△H=+114.8kJmol﹣1
則制取苯乙烯反應的△H為
(2)向密閉容器中加入1mol乙苯,在恒溫恒容條件下合成苯乙烯,達平衡時,反應的能量變化為QkJ.下列說法正確的是 .
A.升高溫度,正反應速率減小,逆反應速率增大
B.若繼續(xù)加入1mol乙苯,苯乙烯轉化率增大
C.壓縮體積,平衡逆向移動,反應物濃度增大,生成物濃度減小
D.相同條件下若起始加入1mol苯乙烯和1mol氫氣,達平衡時反應能量變化為(△H﹣Q)kJ
(3)向2L密閉容器中加入1mol乙苯發(fā)生反應,達到平衡狀態(tài)時,平衡體系組成(物質的量分數)與溫度的關系如圖所示.700℃時,乙苯的平衡轉化率為 , 此溫度下該反應的平衡常數為;溫度高于970℃時,苯乙烯的產率不再增加,其原因可能是 .
(4)含苯乙烯的廢水排放會對環(huán)境造成嚴重污染,可采用電解法去除廢水中的苯乙烯,基本原理是在陽極材料MOx上生成自由基MOx(OH),其進一步氧化有機物生成CO2 , 該陽極的電極反應式為 , 若去除0.5mol苯乙烯,兩極共收集氣體mol.
【答案】
(1)+117.6KJ/mol
(2)D
(3)66.7%;;有機化合物在溫度過高時分解
(4)C6H5CH=CH2+16H2O﹣40e﹣=8CO2↑+4OH﹣;14
【解析】解:(1)H2和CO的燃燒熱(△H)分別為﹣285.8kJ.molL﹣1和﹣283.0kJ.molL﹣1 , 可得熱化學方程式:①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol,②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0KJ/mol,已知③:C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(l)△H=+114.8kJ/mol,根據蓋斯定律,③+②﹣①可得:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g),故△H=114.8KJ/mol﹣283.0KJ/mol+285.8KJ/mol=+117.6KJ/mol,所以答案是:+117.6KJ/mol;(2)A.溫度變化對正逆反應速率的影響是一致的,只是改變的程度不同,所以升高溫度,正反應速率和逆反應速率均增大,故A錯誤;B.若繼續(xù)加入1mol乙苯,相當于增大整個體系的壓強,增大壓強,平衡逆向移動,故苯乙烯轉化率增大,B正確;C.壓縮容器的體積,增大體系的壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動,乙苯的濃度增大,平衡常數不變,故平衡時苯乙烯、氫氣的濃度也增大,故C錯誤;D.相同條件下若起始加入1mol苯乙烯和1mol氫氣,等效為開始加入1mol乙苯,與原平衡為完全等效平衡,平衡時乙苯的物質的量相等,假設平衡時為amol乙苯,則原平衡反應中能量變化為QkJ=(1﹣a)×△H kJ,而生成amol乙苯的能量變化為:a×△H kJ=(△H﹣Q)kJ,故D正確;所以答案是:BD;(3)參加反應的乙苯為xmol,則:
C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)
起始量(mol):1 0 0
變化量(mol):x x x
平衡量(mol):1﹣x x x
由圖示可知:700℃時,乙苯的物質的量百分含量為20%,則 =20%,所以x= ,乙苯的平衡轉化率為 ×100%=66.7%,
此溫度下平衡常數K= = = ,
溫度高于970℃時,苯乙烯的產率不再增加,可能有機物受熱易分解是所致;
所以答案是:66.7%; ;有機化合物在溫度過高時分解;(4)由題目信息可知,陽極上整個過程是苯乙烯氧化生成二氧化碳,由守恒守恒可知,應有OH﹣ 離子生成,由元素守恒可知,應有水參與反應,陽極電極反應式為:C6H5CH=CH2+16H2O﹣40e﹣=8CO2↑+4OH﹣ , 陰極上是氫離子獲得電子生成氫氣,陰極電極反應式為:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ,
除去0.5mol苯乙烯,則:
C6H5CH=CH2+16H2O﹣40e﹣=8CO2↑+4OH﹣
0.5mol 20mol 4mol
2 H2O+2 e﹣=H2↑+2OH﹣
20mol 10mol
故兩極共收集氣體:4mol+10mol=14mol,
所以答案是:C6H5CH=CH2+16H2O﹣40e﹣=8CO2↑+4OH﹣;14.
【考點精析】通過靈活運用化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡的計算,掌握化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關,外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%;產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%即可以解答此題.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按要求填空
(1)O、O、H、H四種核素最多可以組成 ______ 種水分子。
(2)24g 12C18O2 分子含有中子______mol,質子數為__________;畫出CO2的電子式:__________.
(3)請畫出O2-微粒的結構示意圖: ______ .
(4)工業(yè)上可由N2和H2合成NH3.已知該反應為放熱反應. 寫出NH3的結構式______。寫出該反應的化學方程式 ______ .
(5)下列反應中,屬于放熱反應的是______,屬于吸熱反應的是______.
①煅燒石灰石制生石灰 ②燃燒木炭取暖 ③炸藥爆炸
④酸與堿的中和反應 ⑤生石灰與水作用制熟石灰
⑥Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應 ⑦灼熱的木炭與CO2反應
寫出Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體反應的化學反應方程式:_________________.
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【題目】化學與人們的“衣食住行“,休戚相關.
(1)①材料是人類賴以生存的重要物質基礎.合金是被廣泛應用的金屬材料.鋼屬于(填“鐵合金”或“鋁合金”);鐵銹蝕主要發(fā)生的是電化學腐蝕,其負極反應式為;無機非金屬材料包括玻璃、水泥和 . ②真絲織品與化纖織品是生活中最常用的面料,下列有關說法不正確的是 .
A.真絲織品中主要含有C,H,O,N四種元素
B.可以用燃燒的方法來區(qū)分
C.化纖織品中成分遇到重金屬鹽,強酸,強堿,有機物等會產生沉淀而失去活性
D.兩種產品都屬于高分子材料
(2)①我國居民一般尿液偏酸性,平時飲食中應多吃(填”肉類”,”幾雞蛋”,”水果”)等堿性食物;微量元素與人體健康密切相關,為了預防碘缺乏,啟動了”食鹽加碘”,就是在食鹽中加適量的 . 如治療缺鐵性貧血可服用”亞鐵丸”(內含有FeSO4 , 外面裹了一層糖衣),試設計實驗判斷該亞鐵丸是否質 . ②服藥時要對癥下藥,胃舒平(主要成分Al(OH)3)適用于治療(填”感冒發(fā)熱”,”細菌感染”,”胃酸過多”).解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的結構式為
請你寫出其中含有的一個官能團的名稱 .
(3)①汽車尾氣(主要有NO等物質)是城市的污染源.治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”(用鉑.鈀合金作催化劑).它的特點是使CO與NO反應,生成無毒氣體.寫出CO與NO反應的化學方程式: . ②獲得潔凈安全的飲用水是每個人的正常需要.某農村地區(qū)為獲得飲用水,在將地表水取回家后,常使用漂白粉進行殺菌消毒,其原理可用化學方程式表示為
③奧運期間使用了全生物降解塑料袋,用于餐飲和處理垃圾,而不用傳統的高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯及聚苯乙烯等,這是為了防止(填寫環(huán)境術語).“鳥巢”體育場內,各區(qū)座位席的通道口設有專門垃圾箱,箱體上分別用綠色和黑色字樣標有“可回收物”和“其他垃圾”,如圖圖標表示 .
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【題目】硫酸、硝酸與鹽酸是工業(yè)上常用的三大強酸。工業(yè)上制備硫酸常用接觸法,工業(yè)上制硝酸是用氨的催化氧化法。下列關于工業(yè)上制硫酸與硝酸的說法中不正確的是( )
A. 在沸騰爐中進行的反應為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
B. 氨被氧氣催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O
C. 硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)都需要對工業(yè)尾氣進行處理
D. 接觸法制硫酸的原料為:二氧化硫、空氣、水
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表各組物質之間通過一步反應不能實現如圖所示轉化的是( )
選項 | a | b | c |
A | Si | SiO2 | H2SiO3 |
B | SO2 | SO3 | H2SO4 |
C | NaOH | Na2CO3 | Na2SO4 |
D | NO | NO2 | HNO3 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )
A.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應:Ba2++SO +H++OH﹣═BaSO4↓+H2O
B.淀粉碘化鉀溶液在空氣中變藍:4I﹣+O2+2H2O═4OH﹣+2I2
C.向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:SO +2H+═SO2↑+H2O
D.用氨水吸收足量的CO2氣體:OH﹣+CO2═HCO
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【題目】下圖所示的四個原電池裝置,其中結論正確的是( )
A.①中Mg作負極,電子流向:Mg→稀硫酸→Al
B.②中Al作負極,OH遷移方向:Al→外電路→Mg
C.③中Fe作正極,電極反應式:2H++2e═H2↑
D.④中Cu作正極,電極反應式:O2+4e+2H2O═4OH
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在無色透明溶液中,能大量共存的離子組是
A. Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B. Al3+、Ag+、NO3-、Cl-
C. Cu2+、Cl-、NO3-、OH- D. K+、H+、Cl-、CO32-
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【題目】Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能(I)數據列于下表:
元素 | Mn | Fe | |
電離能/kJmol﹣1 | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
回答下列問題:
(1)Mn元素價電子層的電子排布式為 , 比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子難.對此,你的解釋是
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物,則與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應具備的條件是 .
(3)三氯化鐵常溫下為固體,熔點282℃,沸點315℃,在300℃以上易升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑,據此判斷三氯化鐵晶體為晶體.
(4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示.面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數之比為 , 其中體心立方晶胞空間利用率為 .
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