【題目】乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一,乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心。回答下列問題:

(1)乙烷可通過熱裂解和氧化裂解制取乙烯。已知下列鍵能數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵

C—C

C=C

C—H

H—H

鍵能/ kJ·mol -1

347. 7

615

413. 4

436. 0

①乙烷直接裂解制乙烯的熱化學(xué)方程式為_____________________________

②氧化裂解制乙烯的熱化學(xué)方程式為C2H6(g) + O2(g) = C2H4(g) + H2O(g) H = - 105 kJ·mol-1 . 結(jié)合①分析,氧化裂解相對熱裂解生產(chǎn)乙烯的優(yōu)點(diǎn)是:_____________________________________(列舉1點(diǎn))。

(2)利用生物乙醇在某種分子篩催化下可脫水制取乙烯,相應(yīng)反應(yīng)如下:

I. C2H5OH(g) C2H4(g) + H2O(g)

. 2C2H5OH(g) (C2H5)2O(g) + H2O(g)

平衡常數(shù)[Kp是用平衡分壓代替平衡濃度(平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))]及產(chǎn)品選擇性如下圖所示:

①反應(yīng) C2H5OH(g) C2H4(g) + H2O(g) 的△H______(”)0

②關(guān)于上圖中交點(diǎn)M,下列說法正確的是________(填字母)

a. 一段時間內(nèi),反應(yīng)I、Ⅱ的速率相等

b. 某溫度下,反應(yīng)I、Ⅱ的平衡常數(shù)相等

c. 一段時間內(nèi),反應(yīng)I、Ⅱ中乙醇的轉(zhuǎn)化率相等

(3)利用煤制合成氣,再由合成氣間接制乙烯包含的反應(yīng)有:

I. CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) H=a kJ·mol-1

. 2CH3QH(g) C2H4(g) + 2H2O(g) H =b kJ·mol-1

①反應(yīng) 2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g) H = _________kJ·mol-1 ( a、b表示)

②在容積為1 L的密閉容器中,投入2 mol CO4 mol H2,10 min后,測得c(CO) = 1. 2 mol·L-1·min-1,則10 min內(nèi)v(H2)=_____________ mol·L-1·min-1。

【答案】C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g) H = + 123. 5 kJ·mol-1 熱裂解是吸熱反應(yīng)需消耗大量的能量,氧化裂解為放熱反應(yīng),節(jié)省能源 b 2a+b 0. 16

【解析】

(1) ①反應(yīng)焓變H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能;

②氧化裂解是放熱反應(yīng),而熱裂解是吸熱反應(yīng),能量消耗不一樣;

(2)①結(jié)合升高溫度,平衡移動時lnKp的變化分析H;

②圖示體現(xiàn)的是溫度對lnKp的影響;

(3) 已知:I. CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) H=a kJ·mol-1,Ⅱ. 2CH3OH(g) C2H4(g) + 2H2O(g) H =b kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,I×2+Ⅱ可得反應(yīng) 2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g),由此計算H;

②根據(jù)v=先計算v(CO),再計算v(H2)。

(1)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g),反應(yīng)焓變H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=413.4kJ/mol×6+347.7kJmol-(616kJ/mol+413.4kJ/mol×4+436.0kJ/mol)=+ 123. 5kJ/mol,則乙烷直接裂解制乙烯的熱化學(xué)方程式為C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g) H = + 123. 5 kJ·mol-1

②氧化裂解制乙烯的熱化學(xué)方程式為C2H6(g) + O2(g) = C2H4(g) + H2O(g) H = - 105 kJ·mol-1 ,而乙烷直接裂解制乙烯的熱化學(xué)方程式為C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g) H = + 123. 5 kJ·mol-1,可見熱裂解是吸熱反應(yīng)需消耗大量的能量,氧化裂解為放熱反應(yīng),節(jié)省能源;

(2)①由圖示可知升高溫度,平衡移動時lnKp的值不斷增大,說明溫度升高,Kp增大,即平衡正向移動,正方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),故H0;

②上圖中交點(diǎn)M表示某溫度時,反應(yīng)I、Ⅱ的lnKp的值相等,即平衡常數(shù)相等,因反應(yīng)I、Ⅱ的反應(yīng)原理不同,無法體現(xiàn)乙醇的轉(zhuǎn)化率是否相等和反應(yīng)I、Ⅱ的速率是否相等,故答案為b;

(3)①已知:I. CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) H=a kJ·mol-1,Ⅱ. 2CH3OH(g) C2H4(g) + 2H2O(g) H =b kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,I×2+Ⅱ可得反應(yīng) 2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g),則H=(a kJ·mol-1)×2+(b kJ·mol-1)=(2a+b)kJ·mol-1;

②在容積為1 L的密閉容器中,投入2 mol CO4 mol H2,10 min后,測得c(CO) = 1. 2 mol·L-1·min-1v(CO)===0.08 mol·L-1·min-1,則v(H2)= v(CO) ×=0.08 mol·L-1·min-1×2=0.16 mol·L-1·min-1

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】下列離子檢驗(yàn)的方法正確的是

A.某溶液中加入KSCN溶液呈紅色,說明原溶液不含有Fe2+離子

B.某溶液中通入氯氣,然后再加入KSCN溶液呈紅色,說明原溶液中一定有Fe2+離子

C.某溶液中加入氫氧化鈉溶液生成紅褐色沉淀,說明原溶液中一定有Fe3+離子

D.某溶液中加入稀硫酸溶液產(chǎn)生無色氣體,說明原溶液中一定有離子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物乙是一種治療神經(jīng)類疾病的藥物,可由化合物甲經(jīng)多步反應(yīng)得到。下列有關(guān)甲、乙的說法不正確的是

A. 甲的分子式為C14H11NO7

B. 甲和乙所含官能團(tuán)均為5

C. 可用NaHCO3溶液鑒別化合物甲和乙

D. 甲能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),乙能與NaOH溶液反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氯化氮(NCl3)是一種消毒劑,可利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)來制備。已知:三氯化氮的相關(guān)性質(zhì)如下:

物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

黃色油狀液體,熔點(diǎn)為-40℃,沸點(diǎn)為 71℃,不溶于冷水、易溶于有機(jī)溶劑,密度為 1.65 gcm-3

95℃時爆炸,熱水中發(fā)生水解

某小組同學(xué)選擇下列裝置(或儀器)設(shè)計實(shí)驗(yàn)制備三氯化氮并探究其性質(zhì):

(1)NCl3的電子式為__________________;儀器 M 的名稱是______________;

(2)如果氣流的方向從左至右,裝置連接順序?yàn)?/span>A、G、_____________、B。(注明:F儀器使用單孔橡膠塞)

(3)C中試劑是_________________;B裝置的作用是________________;

(4)寫出E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________

(5)當(dāng)E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時停止反應(yīng)?刂扑〖訜釡囟葹__________

(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl34H2ONH3H2O3HClO,請設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明該水解反應(yīng)的產(chǎn)物______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】奎尼酸是制備艾滋病新藥二咖啡?崴岬脑,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列有關(guān)奎尼酸的說法中正確的是

A.奎尼酸的分子式是C7H9O6

B.1mol奎尼酸與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗NaOH物質(zhì)的量為5mol

C.1 mol奎尼酸與足量鈉反應(yīng)生成56L氫氣

D.奎尼酸能發(fā)生消去反應(yīng),也能與乙醇、乙酸發(fā)生取代反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期主族元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A、E同主族,E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍,D離子與C2-具有相同核外電子排布。

試回答下列問題:

(1)元素E在元素周期表中的位置是______。

(2)AE最高價氧化物對應(yīng)的水化物,酸性較弱的為_____。若用圖中裝置驗(yàn)證這兩種酸的酸性強(qiáng)弱,則在儀器P中加入的試劑為_____Q中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

(3)由以上五種元素組成的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:

物質(zhì)

組成和結(jié)構(gòu)信息

a

含有A、C、D的鹽

b

C、D組成的化合物,且原子數(shù)之比為11

c

化學(xué)組成為AC2

a含有的化學(xué)鍵有_____

bc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】選擇合理試劑,可用如圖所示裝置進(jìn)行制備、凈化、收集的氣體是

A.NH3B.H2C.SO2D.NO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定.已知:Na2SO3(aq)+S(s) Na2S2O3(aq),實(shí)驗(yàn)可知該反應(yīng)較慢。工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O35H2O,實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。

(1)儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液注,若_______,則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是______________________________________

(2)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇___________

a.蒸餾水 b .飽和Na2SO3溶液

c.飽和NaHSO3溶液 d . 飽和NaHCO3溶液

實(shí)驗(yàn)中,為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,采用的操作是____________。燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________。待C中反應(yīng)完成后應(yīng)立即關(guān)閉分液漏斗的旋塞,原因是_______________________。

(3)反應(yīng)終止后,燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì),利用所給試劑設(shè)計實(shí)驗(yàn),檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論:_______________________________________________。供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的說法不正確的是(

A. 實(shí)驗(yàn)室用H2O2分解制O2,加MnO2做催化劑后,反應(yīng)速率明顯加快

B. 在金屬鈉與足量水反應(yīng)中,增加水的量能加快反應(yīng)速率

C. 2SO2+O22SO3反應(yīng)中,SO2的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%

D. 實(shí)驗(yàn)室用鋅和鹽酸反應(yīng)制取氫氣,用鋅粉比鋅粒反應(yīng)要快

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