【題目】15分)含碳物質(zhì)的價(jià)值型轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究?jī)r(jià)值。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)已知CO分子中化學(xué)鍵為C≡O(shè)。相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

HO

C≡O(shè)

C=O

HH

E/(kJ·mol1)

463

1075

803

436

CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) ΔH=___________kJ·mol1。下列有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________(填標(biāo)號(hào))。

a.增大壓強(qiáng) b.降低溫度

c.提高原料氣中H2O的比例 d.使用高效催化劑

2)用惰性電極電解KHCO3溶液,可將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO),然后進(jìn)一步可以制得重要有機(jī)化工原料甲酸。CO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________,若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,陽(yáng)極生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_________L

3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:(g)CO2(g)(g)CO(g)H2O(g),其反應(yīng)歷程如下:

①由原料到狀態(tài)Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。

②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始?jí)簭?qiáng)為p0,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為_______,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______[氣體分壓(p)=氣體總壓(p)×氣體體積分?jǐn)?shù)]

③乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO2)的關(guān)系如下圖所示,請(qǐng)解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)變化而變化的原因________________________________

【答案】41 bc 2CO22eH2O===HCOOCO22eH2O===HCOOOH(合理即可) 5.6 吸收 50% 0.25p0 隨著CO2壓強(qiáng)增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大;CO2壓強(qiáng)繼續(xù)增大,會(huì)造成催化劑表面乙苯的吸附率下降

【解析】

1ΔH=463 kJ·mol1×21075 kJ·mol1803 kJ·mol1×2436 kJ·mol1=41 kJ·mol1。

2CO2轉(zhuǎn)化為HCOO得到2個(gè)電子,用OH平衡電荷,電極反應(yīng)式為CO22eH2O===HCOOOH2CO22eH2O===HCOO;陽(yáng)極電解生成氧氣,電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,生成氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為5.6 L。

3)①由原料到狀態(tài)Ⅰ發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂,需要吸收能量。

②設(shè)乙苯反應(yīng)了x mol。

(g)CO2(g)(g)CO(g)H2O(g)

n0/mol 2 2 0 0 0

Δn0/mol x x x x x

[n]/mol 2x 2x x x x

解得:4x=5

x=1

乙苯的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%

平衡后壓強(qiáng)為×p0=1.25 p0Kp==0.25 p0

③一定范圍內(nèi),p(CO2)越大,說(shuō)明在原料中CO2的配比越高,則乙苯平衡轉(zhuǎn)化率越高;二者首先吸附在催化劑表面上,當(dāng)CO2在催化劑表面吸附率過(guò)高時(shí),會(huì)造成乙苯在催化劑表面的吸附率下降,使乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)增大反而減小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用下圖裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小燒杯中,測(cè)出硫酸溶液溫度;

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并測(cè)出其溫度;

③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測(cè)出混合液最高溫度。

回答下列問(wèn)題:

(1)倒入NaOH溶液的正確操作是_________

A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

(2)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是__________

A.用溫度計(jì)小心攪拌 B.揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌 C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒上下輕輕地抽動(dòng)

(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

溫度

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 

起始溫度t1

終止溫度t2/℃

溫度差平均值

(t2t1)/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

2

27.0

27.4

27.2

32.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)溫度差的平均值為______;

②近似認(rèn)為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c4.18 J/(g·℃)。則中和熱ΔH_______( 取小數(shù)點(diǎn)后一位)。

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與中和熱為57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是____。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差 b.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度 c.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù) d.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)滴有酚酞試液的下列溶液,操作后顏色變深的是

A. 明礬溶液加熱 B. CH3COONa溶液加熱

C. 氨水中加入少量NH4Cl固體 D. 小蘇打溶液中加入少量NaCl固體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。用0.100mol/LNaOH溶液滴定0.100mol/L濃度均為0.100mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液。利用傳感器測(cè)得滴定過(guò)程中溶液的電導(dǎo)率如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

A. 曲線①代表滴定CH3COOH溶液的曲線

B. A、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液均呈中性

C. B點(diǎn)溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)

D. A點(diǎn)溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.050mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】印刷電路板在電子行業(yè)中應(yīng)用廣泛,其中的銅質(zhì)線路是通過(guò)化學(xué)試劑刻蝕覆蓋在有機(jī)絕緣材料上的銅板形成的。從廢棄的印刷電路板上可以回收銅及其化合物。甲、乙、丙三組同學(xué)分別采用了不同的回收方案如下(部分產(chǎn)物略去):

1)甲組步驟①中反應(yīng)的離子方程式為:______。

2)甲組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)H2O2已變質(zhì)不能使用,他們需要在不使用H2O2的前提下實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO4=CuSO4+H2。在你認(rèn)為能實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置中的括號(hào)內(nèi),標(biāo)出電極材料(填“Cu”“C”,不能實(shí)現(xiàn)的裝置中不要填寫(xiě))。

________

3)乙組同學(xué)使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是:________。

4)圖為乙組電解時(shí)的裝置圖。其中銅電極應(yīng)該與電源的_____(填正極負(fù)極)相連。當(dāng)觀察到陰極有少量氣泡產(chǎn)生時(shí),即停止電解,此時(shí)要回收的銅已全部析出。則陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為(按反應(yīng)發(fā)生的先后順序書(shū)寫(xiě)):________、___

5)乙組同學(xué)用1L 0.2mol/LFeCl3溶液溶解銅,電解時(shí),陰極產(chǎn)生無(wú)色氣體0.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)停止電解,此時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積共_____L。

6)丙組同學(xué)利用FeCl3腐蝕銅板后的混合液中,Cu2+、Fe3+Fe2+的濃度均為0.10mol/L,請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3+Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟(寫(xiě)出試劑和操作)①_____________;②____;③過(guò)濾棄去濾渣。

氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH

氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH

Fe3+

1.9

3.2

Fe2+

7.0

9.0

Cu2+

4.7

6.7

提供的藥品:Cl2、濃硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化合物F是一種重要的有機(jī)合成中間體,它的合成路線如下:

(1)化合物F中含氧官能團(tuán)的名稱是__________________

(2)B生成C的化學(xué)反應(yīng)類型是________。

(3)寫(xiě)出化合物B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________。

(4)某化合物是D的同分異構(gòu)體,且分子中只有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫。寫(xiě)出該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________(任寫(xiě)一種)。

(5)請(qǐng)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫(xiě)出以苯酚()CH2CH2為原料制備有機(jī)物的合成路線流程圖_____________________________(無(wú)機(jī)試劑任用)。

合成路線流程圖示例如下:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】可逆反應(yīng)2NO22NO+O2在恒容密閉容器中反應(yīng),不能判斷此反應(yīng)達(dá)到最大限度的標(biāo)志是( )

A. 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2 的同時(shí),生成2n molNO2 B. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

C. 混合氣體的顏色不再改變 D. NO2, NO, O2的速率之比是2:2:1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示,它可能具有的性質(zhì)是(

A. 能使溴水褪色,但不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色

B. 1 mol 該有機(jī)物可以與4 mol Br2加成

C. AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生淡黃色沉淀

D. NaOH水溶液中加熱可以發(fā)生水解反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】4L密閉容器中充入6molA氣體和5molB氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng):3Ag+Bg2Cg+xDg),達(dá)到平衡時(shí),生成了2molC,經(jīng)測(cè)定,D的濃度為0.5mol/L,下列判斷正確的是(

A.B的轉(zhuǎn)化率為20%B.平衡時(shí)A的濃度為1.50mol/L

C.x1D.達(dá)到平衡時(shí),在相同溫度下容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的85%

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案