【題目】乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯乙烯的反應(yīng):
(1)一定溫度下,將amol乙苯加入體積為VL的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)時間與容器內(nèi)氣體總壓強的數(shù)據(jù)如下表.
時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
總壓強/1000kPa | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
①平衡時,容器中氣體物質(zhì)的量總和為 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為
②列式計算此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析減小壓強對該反應(yīng)的影響
(3)實際生產(chǎn)的反應(yīng)在常壓下進行,且向乙苯蒸氣中摻入水蒸氣,利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算得到溫度和投料比對乙苯轉(zhuǎn)化率的影響可用圖表示.[M=n(H2O)/n(乙苯]
比較圖中A,B兩點對應(yīng)平衡常數(shù)大。篕AKB
②圖中投料比(M1、M2、M3)的大小順序為
③隨著反應(yīng)的進行,催化劑上的少量積炭使其活性減弱,水蒸氣有助于恢復(fù)催化劑的活性,原因是(用化學(xué)方程式表示)
【答案】
(1)1.4a;40%;
(2)該反應(yīng)分子數(shù)增加,減小壓強使平衡右移,乙苯轉(zhuǎn)化率增大,苯乙烯產(chǎn)率增加,減小壓強使乙苯濃度減小,反應(yīng)速率減小
(3)<;M1>M2>M3;C+H2O CO+H2
【解析】解:(1)①容器容積固定,則容器內(nèi)壓強與氣體的總物質(zhì)的量成正比,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,達到平衡時壓強為反應(yīng)前的1.4倍,則平衡時氣體的總物質(zhì)的量為:amol×1.4=1.4amol;
平衡時氣體的物質(zhì)的量增大:1.4amol﹣amol=0.4amol,設(shè)有x mol 乙苯發(fā)生轉(zhuǎn)化,
+ | H2 | △n | ||
1 | 1 | 1 | 1 | |
xmol | 0.4amol |
則:x= =0.4amol,
所以乙苯的轉(zhuǎn)化率為: ×100%=40%,
所以答案是:1.4a;40%;
②發(fā)生反應(yīng)為
+ | H2 | |||
反應(yīng)前(mol) | a | 0 | 0 | |
轉(zhuǎn)化(mol) | 0.4a | 0.4a | 0.4a | |
平衡時(mol) | 0.6a | 0.4a | 0.4a |
則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K= = ,
所以答案是: ;(2)根據(jù)反應(yīng)方程式可知,該反應(yīng)中氣體的分子數(shù)增加,則減小壓強后平衡右移,乙苯轉(zhuǎn)化率增大,苯乙烯產(chǎn)率增加;減小壓強后使乙苯濃度減小,則反應(yīng)速率減小,
所以答案是:該反應(yīng)分子數(shù)增加,減小壓強使平衡右移,乙苯轉(zhuǎn)化率增大,苯乙烯產(chǎn)率增加,減小壓強使乙苯濃度減小,反應(yīng)速率減;(3)①圖象分析可知,隨溫度升高,乙苯轉(zhuǎn)化率增大,說明升溫平衡正向進行,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),AB兩點B點溫度高,平衡正向進行程度大,平衡常數(shù)B點大,KA<KB ,
所以答案是:<;②乙苯量越多,投料比越小,乙苯轉(zhuǎn)化率越小,據(jù)此分析判斷M的值,M1>M2>M3 ,
所以答案是:M1>M2>M3;③催化劑上的少量積炭使其活性減弱,水蒸氣有助于恢復(fù)催化劑的活性是因為碳和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和氫氣,除去表面的積碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+H2O CO+H2 ,
所以答案是:C+H2O CO+H2 .
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握化學(xué)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(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)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(xué)平衡;與途徑關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生活息息相關(guān),下列說法正確的是( )
A.醫(yī)用酒精的濃度通常是95%
B.淀粉、油脂和蛋白質(zhì)都是高分子化合物
C.自行車鋼架生銹通常是電化學(xué)腐蝕所致
D.煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中,易造成水體的富營養(yǎng)化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】教材中制取氯氣的方法如下:
(1)電解法制氯氣:觀察如圖1,回答:
①此反應(yīng)化學(xué)方程式為 .
②若飽和食鹽水中含有酚酞,通電后(填“鐵棒”或“石墨棒”)附近變紅.圖中b端產(chǎn)生的氣體如用濕潤的淀粉﹣KI試紙檢驗,其現(xiàn)象為 .
(2)實驗室也可以用加熱MnO2和濃鹽酸制取Cl2 , 如圖2
①盛裝濃鹽酸的儀器名稱為;
②若要收集純凈且干燥的Cl2 , 此裝置還應(yīng)依次加入的試劑為;
③NaOH溶液的作用是 , 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是;
④實驗室用下列兩種方法制氯氣:I、用含HCl 146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng);
II、用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng).所得的氯氣
A. I比 II多 B. II比 I多 C.一樣多 D.無法比較
⑤將Cl2溶于水得到新制的氯水,用玻璃棒蘸取新制的氯水,滴在pH試紙上,現(xiàn)象為 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)按要求寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①由飽和FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體_______________________________。
②氫氟酸腐蝕玻璃____________________________________。
(2)按要求寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
①制漂白粉(有效成分為次氯酸鈣)____________________________________。
②用硫氰化鉀溶液檢驗溶液中含有Fe3+____________________________________。
③向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性____________________________________。向以上中性溶液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,寫出此步的離子方程式_______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】重鉻酸鉀(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、電鍍等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+
(1)已知有關(guān)物質(zhì)溶解度如圖1.用復(fù)分解法制備K2Cr2O7的操作過程是:向Na2Cr2O7溶液中加入(填化學(xué)式),攪拌溶解,調(diào)節(jié)溶液pH約為5,加熱溶液至表面有少量晶體析出時, , 抽濾得到粗產(chǎn)品,再用重結(jié)晶法提純粗產(chǎn)品.
(2)以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料,用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置如圖2.
①不銹鋼作極,寫出該電極的電極反應(yīng)式 .
②分析陽極區(qū)能得到重鉻酸鉀溶液的原因 .
③當(dāng)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率達到x時,陽極液中K與Cr的物質(zhì)的量之比為
(3)鉻對環(huán)境能造成污染.某酸性廢水中含有Cr2O72﹣ , 處理時可用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O72﹣轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+ , 再調(diào)節(jié)pH約為8,使鉻元素沉降,分離出污泥后檢測廢水中Cr3+濃度,低于0.5mgL﹣1則達到排放標(biāo)準(zhǔn).
①Na2S2O5參加反應(yīng)的離子方程式為 .
②經(jīng)上述工藝處理后的廢水,理論上Cr3+濃度約為 mgL﹣1 .
(已知室溫下Ksp[Cr(OH)3]≈6×10﹣31)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】N4的分子結(jié)構(gòu)類似白磷分子,它的結(jié)構(gòu)如圖所示,已知斷裂1mol N﹣N鍵需要吸收167kJ熱量,生成1mol N≡N鍵需放出942kJ熱量.根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),下列說法中正確的是( )
A.1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出775 kJ熱量
B.1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出882 kJ熱量
C.1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將吸收775 kJ熱量
D.1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將吸收882 kJ熱量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0kJmol﹣1;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJmol﹣1 .
則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)的△H為( )
A.262.6 kJmol﹣1
B.﹣131.3 kJmol﹣1
C.﹣352.3 kJmol﹣1
D.131.3 kJmol﹣1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)堿洗鋁材除其表面的氧化膜,反應(yīng)的離子方程式為________________,堿洗時常有氣泡冒出,原因是_________________(用離子方程式表示),該反應(yīng)中的氧化劑是___________。
(2)除去碳酸鈉固體中的碳酸氫鈉雜質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四種離子以物質(zhì)的量之比2: 4 :1 :1大量共存于同一溶液中,X可能是( 。
A.Na+B.Cl﹣C.CO32﹣D.OH﹣
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