【題目】醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一種重要的有機(jī)化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)與合成氣(CO、H2)為原料,醋酸鋰、碘甲烷等為催化劑,在高壓反應(yīng)釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。

回答下列問題:

1常溫下,將濃度均為a mol/L的醋酸鋰溶液和醋酸溶液等體積混合,測得混合液的pH=b,則混合液中c(CH3COO-)=______mol/L( 列出計算式即可)。

2合成二甲醚:

Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH1=-91.8kJ/mol;

Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ/mol;

Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3 kJ/mol.

已知:H-H 的鍵能為436kJ/mol,C=O的鍵能為803kJ/mol,H-O的鍵能為464kJ/mol,C≡O(shè)的鍵能為_____kJ/mol.

3二甲醚(DME)與合成氣一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反應(yīng)方程式為2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g) CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃,2L恒容密閉反應(yīng)釜中加入0.2 molCH3OCH30.4 molCO、0.1molH2發(fā)生上述反應(yīng),10min達(dá)到化學(xué)平衡,測得VAC的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%

0~10min內(nèi),CO濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=______;該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

②下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填選項字母)。

A.V(DME)=v(H2)≠0

B.混合氣體的密度不再變化

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

D.c(CO):c(VAC)=4:1

③如圖是反應(yīng)溫度對二甲醚(DME)的轉(zhuǎn)化率和醋酸乙烯(VAC)選擇性(醋酸乙烯的選擇性Svac=)的影響,該反應(yīng)的ΔH______0(“>”“<”“=”);控制的最佳溫度是___________.

④保持溫度不變,向反應(yīng)釜中通入氬氣增大壓強(qiáng),則化學(xué)平衡______(向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向"”)移動。

【答案】 a/2+10-b-10b-14 1072.7 0.01mol·L-1·min-1 10000 C < 180℃

【解析】(1)常溫下,將濃度均為a mol/L的醋酸鋰溶液和醋酸溶液等體積混合,根據(jù)電荷守恒,c(CH3COO-)+ c(OH-)= c(Li+)+ c(H+),因此c(CH3COO-)+10b-14 mol/L =mol/L +10-b mol/L,整理得:c(CH3COO-) =mol/L +10-b mol/L-10b-14 mol/L=(+10-b-10b-14)mol/L,故答案為: +10-b-10b-14;

(2)根據(jù)反應(yīng)Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3 kJ/mol可知,ΔH=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,則C≡O(shè)的鍵能為=(-41.3 kJ/mol)-(2×464kJ/mol)+(2×803kJ/mol+436kJ/mol)=1072.7 kJ/mol,故答案為:1072.7

(3) 2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g) CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),

起始(mol) 0.2 0.4 0.1 0 0

反應(yīng)(mol) 2x 4x x x 2x

平衡(mol) 0.2-2x 0.4-4x 0.1-x x 2x

×100%=10%,解得:x=0.05mol,0~10min內(nèi),用CO濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)= = 0.01mol·L-1·min-1;該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==10000,故答案為:0.01mol·L-1·min-1;10000

A.V(DME)=v(H2),表示的正逆反應(yīng)速率不等,不是平衡狀態(tài),故A錯誤;B.該反應(yīng)中氣體的質(zhì)量和體積始終不變,混合氣體的密度始終不變,不表示是平衡狀態(tài),故B錯誤;C. =,該反應(yīng)恰好氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,說明是平衡狀態(tài),故C正確;D. c(CO):c(VAC)與起始濃度和反應(yīng)的方程式有關(guān),與平衡狀態(tài)無關(guān),故D錯誤;故選C

③根據(jù)圖像,升高溫度,二甲醚(DME)的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡逆向移動,則反應(yīng)的ΔH0,180℃時,醋酸乙烯(VAC)選擇性最高,最佳的反應(yīng)溫度為180℃,故答案為:<180;

④保持溫度不變,向反應(yīng)釜中通入氬氣增大壓強(qiáng),但物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動,故答案為:不。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組在實驗室中利用下圖裝置(夾持裝置略去)測定某鐵硫化物(FexSy)的組成,并探究反應(yīng)后D裝置所得溶液中含硫化合物的組成。

實驗步驟:

步驟I如圖連接裝置,檢查裝置氣密性,裝入藥品;

步驟II旋開滴液漏斗活塞與旋塞,并點燃酒精噴燈;

步驟III當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量不再改變時,停止加熱,繼續(xù)向燒瓶中滴水一段時間

步驟IV實驗結(jié)束后,將D中所得溶液加水配制成250mL溶液;

……

請回答:

(1)步驟III中,停止加熱后還需繼續(xù)向燒瓶中滴水一段時間,其目的為___________________

(2)在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置的理由是_______________________________________。

(3)步驟IV中配制溶液時所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外,還有_____________________。

(4)取25.00mL步驟IV 中所配溶液,加入足量的雙氧水,再加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液,將所得沉淀過濾、洗滌、干燥,稱其質(zhì)量為4.66g。則FexSy的化學(xué)式為________________

(5)有同學(xué)認(rèn)為可將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管,通過測定反應(yīng)前后干燥管的增重來計算硫元素的含量。你認(rèn)為此方案____(填“是”或“否”)合理,原因為_____________________。

(6)反應(yīng)后D裝置所得溶液中除含有Na2SO4外,還可能含有Na2SO3,F(xiàn)用滴定法測定溶液中Na2SO3的含量。可供選擇的試劑:①0.1000mol/LKMnO4酸性溶液;②0.1000mol/LH2O2溶液;③0.1000mol/LKI淀粉溶液;④0.1000 mol/LBaCl2溶液;⑤0.1000mol/LHCl溶液。

①所選試劑應(yīng)裝在_____(填“酸式”或“堿式”) 滴定管中。

②所利用的反應(yīng)原理為___________________________________(用離子方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.下表為元素周期表的一部分,請按要求回答問題:

周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

2

3

(1)表中元素______的非金屬性最強(qiáng),元素_____的金屬性最強(qiáng)(填元素符號)。

(2)表中元素④、⑨形成的氫化物的穩(wěn)定性順序為___________(填化學(xué)式)。

(3)表中元素③、④、⑥、⑦的原子半徑大小為______________(填元素符號)。

Ⅱ.A、B、W、D、E為短周期元素,且原子序數(shù)依次增大,五種元素核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成兩種液態(tài)化合物A2W和A2W2,E元素的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等。

(1)A2W的電子式為________。(2) E元素在周期表中的位置為_______ 。

(3)W、D、E三種元素的簡單離子半徑由小到大的順序為_______(填離子符號)。

(4)在一定條件下,D元素的單質(zhì)能與A元素的單質(zhì)化合生成DA,DA能與水反應(yīng)放氫氣,則其化學(xué)方程式為_______

(5)若要比較D和E的金屬性強(qiáng)弱,下列實驗方法可行的是_______。

a.將D單質(zhì)置于E的鹽溶液中,若單質(zhì)D不能置換出單質(zhì)E,說明D的金屬性弱

b.將少量D、E的單質(zhì)分別投入到水中,若D反應(yīng)而E不反應(yīng),說明D的金屬性強(qiáng)

C.比較相同條件下D和E的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶解性若前者比后者溶解度大,說明D的金屬性強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氟化硼是平面正三角形,因此是非極性分子,推斷三氯甲烷(碳原子位于分子結(jié)構(gòu)中心)的結(jié)構(gòu)和分子的極性情況是(  )

A. 四面體,極性分子 B. 平面三角形,非極性分子

C. 正四面體,非極性分子 D. 平面三角形,極性分子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))的分離提純方法錯誤的是( )

A. 溴苯(溴):氫氧化鈉,分液 B. 乙酸乙酯(乙酸):氫氧化鈉,分液

C. 乙醇(水):新制生石灰,蒸餾 D. 甲烷(乙烯):溴水,洗氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】納米CaCO3作為工業(yè)上重要的無機(jī)填充材料,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、油墨和造紙等行業(yè)。某化學(xué)興趣小組在實驗室中利用下列裝置模擬工業(yè)制備納米CaCO3.

請回答下列問題:

1儀器甲的名稱是________,在該實驗中,其作用是_____.

2將上述接口連接順序補(bǔ)充完整:a ;b ;d 。__________

3裝置D中選擇的試劑是__________(填序號,下同),裝置E中選擇的試劑是__________

①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③無水CaCl2固體 ④堿石灰

4裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________

5隨著氣體的通入,三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀且逐漸增多,但一段時間后,白色沉淀逐漸減少,其可能的原因為_______(結(jié)合化學(xué)用語解釋)。

6當(dāng)生成5g沉淀時,理論上消耗兩種氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的總體積可能為_________

7已知:常溫下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO3)=1.4×10-7向濃度為1.0mol/LNa2SO3溶液中加入納米CaCO3,若使CaCO3CaSO3轉(zhuǎn)化,則該混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范圍為__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖1),以環(huán)己醇制備環(huán)己烯 已知:

密度(g/cm3

熔點(℃)

沸點(℃)

溶解性

環(huán)己醇

0.96

25

161

能溶于水

環(huán)己烯

0.81

﹣103

83

難溶于水


(1)制備粗品:將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品. ①A中碎瓷片的作用是 , 導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是
②試管C置于冰水浴中的目的是
(2)制備精品: ①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在 層(填上或下),分液后,用(填編號)洗滌環(huán)己烯.
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液 D.NaOH溶液
②再將環(huán)己烯按圖2裝置蒸餾,冷卻水從(填f或g)口進(jìn)入,蒸餾時要加入生石灰,目的是
③收集產(chǎn)品時,控制的溫度應(yīng)在 左右,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是
A.蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品 B.環(huán)己醇實際用量多了 C.制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
(3)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,最簡單的方法是
A.酸性KMnO4溶液
B.用金屬鈉
C.測定沸點
D.溴的四氯化碳溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中的電子數(shù)相等;C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子的相同;D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素;EC位于同一主族,F的原子序數(shù)為29。

1F基態(tài)原子的核外電子排布式為______________________。

2)在AB、C三種元素中,第一電離能由小到大的順序是___________(用元素符號回答)。

3)元素B的簡單氣態(tài)氫化物的沸點___________(填高于低于)元素A的簡單氣態(tài)氫化物的沸點,其主要原因是______________________。

4)由A、BC形成的離子CABAC2互為等電子體,則CAB的結(jié)構(gòu)式為___________。

5)由BC、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示,則該化合物的化學(xué)式為___________

6FC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為F2C,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20.00mL0.1000molL﹣1的醋酸溶液中逐滴加入0.1000molL﹣1的NaOH溶液,pH隨NaOH溶液體積的變化如圖所示.下列說法不正確的是( 。
A.在反應(yīng)過程中始終,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH
B.pH=4時,c(CH3COO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH
C.pH=6時,c(CH3COO)+c(CH3COOH)=0.1000 molL﹣1
D.pH=7時,消耗NaOH溶液的體積小于20.00mL

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