【題目】乙烯可作化工原料和清潔能源,研究其制備和綜合利用具有重要意義,請回答下列問題:
(1)乙烯的制備:工業(yè)上常利用反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH制備乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1559.9kJ·mol-1。
則ΔH=______kJ·mol-1。
(2)乙烯可制備乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向2L某恒容密閉容器中充入a mol C2H4(g)和a mol H2O(g),測得C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如下圖所示:
①該反應(yīng)為______熱反應(yīng)(填“吸”或“放”),理由為____。
②A點時容器中氣體的總物質(zhì)的量為____mol,計算A點對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K=_____(用含a的分數(shù)表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反應(yīng)速率表達式為v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則在溫度從250℃升高到340℃的過程中,下列推斷合理的是____(填選項字母)。
a.k正增大,k逆減小 b.k正減小,k逆增大c.k正增大的倍數(shù)大于k逆 d.k正增大的倍數(shù)小于k逆
④若保持其他條件不變,將容器改為恒壓密閉容器,則300℃時,C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率_____10%(填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化為乙醛(CH3CHO),電解乙醛的酸性水溶液可以制備出乙醇和乙酸,則生成乙酸的電極為_____極(填“陰”或“陽”),對應(yīng)的電極反應(yīng)式為______。
【答案】+282.4 放 溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低 1.9a d > 陽 CH3CHO-2e+H2O=CH3COOH+2H+
【解析】
根據(jù)蓋斯定律可計算C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)△H的值;根據(jù)圖像轉(zhuǎn)化率和溫度的關(guān)系可判斷正反應(yīng)是放熱反應(yīng);根據(jù)A點的轉(zhuǎn)化率由平衡計算的“三段式”可計算混合氣體總物質(zhì)的量及K值;根據(jù)升高溫度,平衡逆向移動,可判斷k正和k逆增大的倍數(shù)大小關(guān)系;根據(jù)可逆反應(yīng)氣體的計量系數(shù)減小,而恒壓相對于恒容,壓強更大,正向移動,可推出轉(zhuǎn)化率增大;根據(jù)電解池中,陽極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此解答。
(1)由蓋斯定律Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ得C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H=(-1559.9kJmol-1)-(-285.5kJmol-1)-(-1556.8kJmol-1)=+282.4kJmol-1;答案為:+282.4。
(2)①由圖可知,溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低,平衡逆向移動,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);答案為放,溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低,平衡逆向移動。
②由圖可知,A點時乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為10%,
混合氣體總物質(zhì)的量=(0.9+0.9+0.1)amol=1.9amol,A點對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K= = = ;答案為1.9a,。
③平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,即K==,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡逆向移動,K減小,故k正增大的倍數(shù)小于k逆;答案為d;
④正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),平衡時,與恒容容器相比,恒壓密閉容器壓強更大,反應(yīng)正向進行程度更大,C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率更高,大于10%;答案為>。
(3)乙醛生成乙酸,碳元素的化合價升高,失去電子,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),因而乙醛在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸,電極反應(yīng)式為CH3CHO-2e-+H2O═CH3COOH+2H+;答案為陽, CH3CHO-2e-+H2O═CH3COOH+2H+。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積為2L的恒容密閉容器中,一定溫度下,發(fā)生反應(yīng):aM(g)+bN(g) cQ(g),氣體M、N、Q的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示,則下列敘述正確的是
A. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)的值K=25/4
B. 平衡時,M的轉(zhuǎn)化率為50℅,若條件改為恒溫恒壓,則達平衡時M的轉(zhuǎn)化率小于50℅
C. 若開始時向容器中充入2molM和1molN,達到平衡時,M的體積分數(shù)小于50℅
D. 在5min時,再向體系中充入少量He,重新達到平衡前v(正)>V(逆)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)為探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱,設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去,裝置的氣密性已檢驗)。
實驗記錄如下:
請回答下列問題:
(1)A中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________________。
(2)實驗操作Ⅱ吹入熱空氣的目的是_________________________________________。
(3)裝置C的作用是____________,C中盛放的藥品是_____________。
(4)實驗操作Ⅲ,混合液逐漸變成紅棕色,其對應(yīng)的離子方程式_______________________。
(5)由上述實驗得出的結(jié)論是_________________________________________________。
(6)實驗反思:
①有同學(xué)認為實驗操作Ⅱ吹入的熱空氣,會干擾(5)中結(jié)論的得出,你認為是否干擾,理由是_____________________________________________________________________。
②實驗操作Ⅲ,開始時顏色無明顯變化的原因是(寫出一條即可):____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用KMnO4氧化鹽酸溶液,反應(yīng)方程式如2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若產(chǎn)生的Cl2在標準狀況下體積為56 L,計算:
(1)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量________________
(2)反應(yīng)中被氧化的HCl的物質(zhì)的量__________________
(3)并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】當反應(yīng)L(s)+aG(g) bR(g)達到平衡后,溫度和壓強對該反應(yīng)的影響如圖所示,圖中壓強p1>p2,x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中G的體積分數(shù)。據(jù)此可判斷
A. 上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) B. 上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C. a>b D. a<b
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水合肼(N2H4·H2O)為無色透明的油狀發(fā)煙液體,是一種重要的精細化工原料,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl。下列關(guān)于實驗室制備水合肼的操作不正確的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 裝置甲中試劑X可以選擇生石灰 B. 裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶
C. 裝置丙制備水合肼時氨氣從b口進入 D. 裝置丁可用于吸收多余的尾氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用KMnO4氧化鹽酸溶液,反應(yīng)方程式如2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若產(chǎn)生的Cl2在標準狀況下體積為56 L,計算:
(1)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量________________
(2)反應(yīng)中被氧化的HCl的物質(zhì)的量__________________
(3)并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年10月9日諾貝爾化學(xué)獎授予在鋰離子電池方向研究有突出貢獻的三位科學(xué)家。LiFePO4電池是新能源汽車關(guān)鍵部件之一,其工作原理如圖所示,其中有電極反應(yīng)為xLi-xe-=xLi+。下列說法錯誤的是
A.充電時,電極a與電源的負極連接,電極b與電源正極連接
B.電池驅(qū)動汽車前進時,正極的電極反應(yīng)為:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
C.電池驅(qū)動汽車后退時,負極材料減重1.4g,轉(zhuǎn)移0.4mol電子
D.電池進水將會大大降低其使用壽命
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(x)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是
A.該反應(yīng)進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量
B.T2下,在0~t1時間內(nèi),υ(Y)=mol/(L·min)
C.M點的正反應(yīng)速率υ正大于N點的逆反應(yīng)速率υ逆
D.M點時再加入一定量的X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
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