15．丁烯是僅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料，目前已開發(fā)出丁烷脫氫制丁烯，Pt-Sn分子篩脫氫催化劑（催化劑L-78）是該過程常用的催化劑．
其反應(yīng)原理為（反應(yīng)Ⅰ）：C4H10（g）?C4H8（g）（丁烯）+H2（g）△H1
副反應(yīng)為（反應(yīng)Ⅱ）：C4H10（g）?C4H6（g）（丁二烯）+2H2（g）△H2
已知C4H10（g）、C4H8（g）、H2（g）的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（△H）為a kJ•mol-1、b kJ•mol-1、c kJ•mol-1，a＜b＜c＜0，且a＞b+c．
（1）△H1=（a-b-c）KJ/mol；反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫．（填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”）
（2）對于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（Pa）代替物質(zhì)的量濃度（cB）也可表示平衡常數(shù)（記作Kp），則反應(yīng)Ⅱ的Kp$\frac{{P}^{2}（{H}_{2}）•P（{C}_{4}{H}_{6}）}{P（{C}_{4}{H}_{10}）}$；已知△H1＜△H2，則隨著溫度升高，反應(yīng)C4H8（g）（丁烯）?C4H6（g）（丁二烯）+H2（g）的平衡常數(shù)增大（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）在某恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，則下列不能判斷兩反應(yīng)已同時(shí)達(dá)到平衡的是（　�。�
A．密閉容器中混合氣體的密度不變
B．容器中$\frac{n（{H}_{2}）}{n（{C}_{4}{H}_{10}）}$不再變化
C．容器中丁二烯的濃度不再變化
D．容器中C4H8（g）體積分?jǐn)?shù)不變．

分析 （1）寫出C4H10（g）、C4H8（g）、H2（g）的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式，再利用蓋斯定求算△H1；△H-T△S＜0的反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行；
（2）據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，代入Pa可得；反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ可得反應(yīng)C4H8（g）（丁烯）?C4H6（g）（丁二烯）+H2（g），其△H=△H2-△H1，已知△H1＜△H2，所以△H＞0，反應(yīng)吸熱，據(jù)此分析；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度保持不變，據(jù)此分析．

解答 解：（1）已知①C4H10（g）+6.5O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）△H=akJ/mol，②C4H8（g）+6O2（g）=4CO2（g）+4H2O（l）△H=bkJ/mol，③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=ckJ/mol．據(jù)蓋斯定律①-②-③得：C4H10（g）?C4H8（g）（丁烯）+H2（g）△H1=（a-b-c）KJ/mol；反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行，說明其△H-T△S＜0，該反應(yīng)的△s＞0，a＜b＜c＜0，且a＞b+c，說明△H1＞0，改反應(yīng)在高溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，故答案為：（a-b-c）KJ/mol；高溫；
（2）據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式，代入Pa后Kp=$\frac{{P}^{2}（{H}_{2}）•P（{C}_{4}{H}_{6}）}{P（{C}_{4}{H}_{10}）}$，反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ可得反應(yīng)C4H8（g）（丁烯）?C4H6（g）（丁二烯）+H2（g），其△H=△H2-△H1，已知△H1＜△H2，所以△H＞0，反應(yīng)吸熱，升溫平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故答案為：$\frac{{P}^{2}（{H}_{2}）•P（{C}_{4}{H}_{6}）}{P（{C}_{4}{H}_{10}）}$；增大；
（3）A、恒溫恒容密閉容器說明容器體積不變，混合氣體質(zhì)量守恒，所以密度始終不變，密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A選；
B、容器中$\frac{n（{H}_{2}）}{n（{C}_{4}{H}_{10}）}$不再變化，說明各組分濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B不選；
C、容器中丁二烯的濃度不再變化，說明各組分濃度都不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C不選；
D、容器中C4H8（g）體積分?jǐn)?shù)不變，說明各組分濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不選；
故答案為：A．

點(diǎn)評 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件、平衡狀態(tài)的判斷，題目難度不大．

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：解答題

5．某新型液晶有機(jī)物基元IV的合成線路如下：

（1）Ⅰ的分子式C7H6O3，Ⅰ中含氧官能團(tuán)的名稱酚羥基和羧基，反應(yīng)①的類型為取代反應(yīng)反應(yīng)．
（2）CH2=CHCH2Br與NaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明條件）：CH2=CHCH2Br+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH2=CHCH2OH+NaBr．
（3）Ⅱ可發(fā)生加聚反應(yīng)，所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式．
（4）有關(guān)化合物Ⅰ和Ⅱ的說法中，不正確的是A．
A．1molⅠ充分燃燒需要消耗6mol O2        
B．1molⅠ最多可消耗2mol NaOH
C．Ⅱ能使溴的CCl4溶液褪色               
D．Ⅱ能使酸性KMnO4溶液褪色
（5）一定條件下， 也可與Ⅲ發(fā)生類似反應(yīng)③的反應(yīng)，生成有機(jī)物V，V的結(jié)構(gòu)簡式是．
（6）化合物I的同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上一溴代產(chǎn)物只有兩種，遇FeCl3溶液顯紫色，還能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物有多種，寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式（任寫一種）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

6．把一塊鎂鋁合金投入到1mol/L酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液的體積變化的關(guān)系如圖所示，下列說法中錯(cuò)誤的是（　�。�
A．鹽酸的體積為80mlB．a的取值范圍為0≤a＜50
C．n（Mg2+）＜0.025molD．當(dāng)a值為30時(shí)，b值為0.01

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．X、Y、Z、W四種物質(zhì)之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分物質(zhì)未寫全），且已知反應(yīng)熱之間的關(guān)系符合等式：△H=△H1+△H2，符合上述要求的X、Y可能是（　�。�
①S、SO2�、贏lCl3、Al（OH）3　③H2S、S  ④Fe、FeCl2．
A．①②③B．②③C．②④D．①③④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．25℃時(shí)在五份蒸餾水中分別加入適量的下列物質(zhì)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示：加入物質(zhì)后水的電離程度由大到小排列順序正確的是（　　）
加入物質(zhì)HCl（aq）FeCl3NaOHHCOONaC2H5OH
溶液的pH341011未確定
水的電離程度 α1α2  α3 α4 α5
A．α3＞α1＞α5＞α2＞α4B．α4＞α2＞α5＞α1＞α3C．α4＞α2＞α5＞α3＞α1D．α1＞α3＞α5＞α2＞α4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．工業(yè)上煅燒黃銅礦（CuFeS2）冶煉銅并得到堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]等其他重要化合物，主要流程如下（部分反應(yīng)物和產(chǎn)物未標(biāo)出）：

已知4CuFeS2+11O2$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$4Cu+2Fe2O3+8SO2
（1）溶液B是H2SO4；X是Fe．
（2）某同學(xué)取溶液C滴入KSCN溶液，溶液不變紅，說明溶液C中不含F(xiàn)e3+，其原因是氧化鐵溶解后的鐵鹽溶液具有氧化性，能氧化銅，生成的鐵離子全部被銅還原為亞鐵離子，F(xiàn)e2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，（用簡單的文字和離子方程式說明）：再向該溶液中滴入H2O2溶液，溶液變紅色．則滴入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）在溶液D與NaNO2的反應(yīng)中，常采用同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作氧化劑，如參加反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2物質(zhì)的量為2mol．
（4）該法得到的金屬銅中常含有金、銀、鐵、鎳等金屬雜質(zhì)，常用電解精煉的方法得到純銅，請?jiān)谟疫吙騼?nèi)畫出其原理裝置示意圖．

（5）[Fe（OH）SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，它溶于水后產(chǎn)生的Fe（OH）2+ 離子，可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O?[Fe2（OH）4]2++2H+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

1．根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
棉團(tuán)的作用：吸收二氧化硫，防止污染空氣；
（2）試管B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：品紅溶液褪色；若將該試管中反應(yīng)后的溶液加熱，可以觀察到試管B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無色變紅色．
（3）實(shí)驗(yàn)用可抽動(dòng)銅絲代替銅片的原因是抽動(dòng)銅絲，以隨時(shí)中止反應(yīng)．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了防止倒吸和檢查是否發(fā)生堵塞，常將D裝置接入A與B之間，請寫出當(dāng)C試管發(fā)生堵塞時(shí)時(shí)瓶D中的現(xiàn)象D中水面會(huì)下降，玻璃管中的水柱會(huì)上升，甚至溢出．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．濃硫酸在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著很重要的作用
（1）銅與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試管底部有白色固體并夾雜有少量黑色固體．倒去試管中的濃硫酸，將剩余固體（含少量濃硫酸）倒入盛有少量水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)所得溶液為藍(lán)色，黑色固體未溶解．過濾、洗滌后，向黑色固體中加入過量濃硝酸，黑色固體溶解，溶液呈藍(lán)色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成．則黑色固體中含有Cu、S元素．
（2）實(shí)驗(yàn)室利用濃硫酸分別與氯化鈉固體和碘化鉀固體加熱反應(yīng)制取所需物質(zhì)，分析這兩個(gè)反應(yīng)中濃硫酸作用的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)均為難揮發(fā)性的酸，不同點(diǎn)后者還有強(qiáng)氧化性．
（3）探究濃硫酸的吸水性．某同學(xué)把98%的硫酸10mL和63.3%的硫酸（用10mL 98%的硫酸與10mL水配成）約20mL分別放入兩個(gè)相同的大表面皿中，根據(jù)室溫環(huán)境下實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)繪成的曲線如圖．由右圖曲線你能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有哪些？（寫兩點(diǎn)）98%硫酸和63.3%硫酸都具有吸水性、98%硫酸吸水能力比63.3%硫酸強(qiáng)．
（4）濃硫酸與蔗糖反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)裝置修改如圖 2：實(shí)驗(yàn)時(shí)在大試管中先放入2g細(xì)小顆粒的蔗糖，滴加2-3滴碳酸鈉濃溶液，再加入1.5mL 98%的濃硫酸，迅速塞緊帶干燥管的單孔橡皮塞．可以看到，蔗糖迅速變黑，體積急劇膨脹，形成多孔海綿狀固體物質(zhì)--“黑面包”．分析實(shí)驗(yàn)效果更加明顯的原因：碳酸鈉與濃硫酸反應(yīng)及濃硫酸遇水均是放熱過程，使體系溫度升高，同時(shí)濃硫酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳使脫水后生成的炭更加疏松多孔．
（5）用濃硫酸吸收SO3可得發(fā)煙硫酸（H2SO4•SO3）．某化工廠用1.5m3 98.3%的濃硫酸（密度為1.84g/mL）吸收SO3形成發(fā)煙硫酸，再與水混合，可得到95%的硫酸（密度為1.79g/mL）3.49m3（保留2位小數(shù)）．
（6）在100mL 18mol•L-1的濃硫酸中加入過量的銅片，加熱使之充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是AB（填寫代號）；A.7.32LB.6.72LC.20.16LD.30.24L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．下列表達(dá)方式錯(cuò)誤的是（　�。�
A．氫有三種核素：H、D、TB．S2-的結(jié)構(gòu)示意圖：
C．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2D．CO2分子的結(jié)構(gòu)式：O=C=O

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