【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機化工原料。丙烷脫氫制丙烯發(fā)生的主要反應(yīng)及能量變化如圖。

(1)丙烷脫氫制丙烯為強吸熱過程。

①為提供反應(yīng)所需熱量,恒壓時若向原料氣中摻入水蒸氣,則K(主反應(yīng))______(填“增大”、“減小”或“不變”)

②溫度升高,副反應(yīng)更容易發(fā)生的主要原因是:_____________________________。

(2)如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分數(shù)與溫度、壓強的關(guān)系(圖中的壓強分別為104Pa105Pa)

104Pa時,圖中表示丙烯的曲線是_________(填“i”、“ii”、“iii”或“iv)

104Pa、500℃時,主反應(yīng)用平衡分壓代替平黃濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp______(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分數(shù))

(3)利用CO2的弱氧化性,開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機理如圖

已知:COH2的燃燒熱分別為H-283.0kJ·mol-1、H-285.8kJ·mol-1

①圖中催化劑為___________。

298K時,該工藝總反應(yīng)的熱化學方程式為____________

③該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,原因是____________。

【答案】增大 副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能 3.3×103Pa CrO3 C3H8(g)+CO2C3H6(g)+CO(g)+H2O(l) H =+121.5kJ/mol 碳與CO2反應(yīng)生成CO,脫離催化劑表面

【解析】

(1)①反應(yīng)溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動;

②由圖可知,副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能;

(2)①丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應(yīng);

②由題意建立三段式,結(jié)合公式計算分壓常數(shù);

(3)①由圖可知,CrO3為催化劑;

②由蓋斯定律計算可得;

③該工藝中碳與CO2反應(yīng)生成CO。

(1)①由圖可知,丙烷脫氫制丙烯為吸熱反應(yīng):C3H8gC3H6g+H2g H =+124.3 kJ/mol,恒壓時若向原料氣中摻入水蒸氣,體系溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動,化學平衡常數(shù)K增大,故答案為增大;

②由圖可知,副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能,溫度升高,活化能較低的副反應(yīng)更容易發(fā)生,故答案為副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能;

(2)①丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,丙烯的平衡體積分數(shù)減;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動,故曲線ⅰ代表104 Pa時丙烯的平衡體積分數(shù),故答案為;

104 Pa、500 ℃時,丙烯的平衡體積分數(shù)為33%,設(shè)起始丙烷為1mol,轉(zhuǎn)化率為x,由題意建立如下三段式:

C3H8gC3H6g+H2g

起(mol 1 0 0

變(mol x x x

平(mol 1-x x x

則由丙烯的平衡體積分數(shù)為33%可得,x/(1+x)=0.33,解得x≈0.5,丙烷、丙烯和氫氣的分壓均為104Pa×1/3,則用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp==104Pa×=3.3×103Pa,故答案為3.3×103Pa;

(3)①由圖可知,反應(yīng)ⅰ為3C3H8+2CrO33C3H6+Cr2O3+3H2O,反應(yīng)ⅱ為3CO2+Cr2O32CrO3+3CO,則催化劑為CrO3,故答案為CrO3;

②由題意可得H2g+1/2O2g=H2O(l) H =285.8kJ/molCOg+1/2O2g=CO2 (g) H =283.0kJ/molC3H8gC3H6g+H2gH =+124.3 kJ/mol③,由蓋斯定律③-+①得熱化學方程式C3H8(g)+CO2C3H6(g)+CO(g)+H2O(l),則H =+124.3 kJ/mol+-285.8kJ/mol--283.0kJ/mol=+121.5kJ/mol,故答案為C3H8(g)+CO2C3H6(g)+CO(g)+H2O(l) H =+121.5kJ/mol;

③該工藝中碳與CO2反應(yīng)生成CO,可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,故答案為碳與CO2反應(yīng)生成CO,脫離催化劑表面。

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(  )

A.1 mol甲醇分子中含有的共價鍵數(shù)為4NA

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達到平衡時,c(H2)=0.5mol·L-1c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為

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(2)在“II-沉銅”過程中加入了FeS固體,得到更難溶的CuS,寫出該步反應(yīng)的離子方程式__。

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(4)濾渣d 的主要成分是__。

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【題目】含硫化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,科學使用對人體健康及環(huán)境保護意義重大。

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(3)實驗室采用滴定法測定某水樣中亞硫酸鹽含量:

滴定時,KIO3 KI 在鹽酸作用下析出I2:5I+ IO3 + 6H+ =3I2+3H2O

生成的I2 再和水樣中的亞硫酸鹽反應(yīng):I2 + SO32 + H2O = 2H++2I+ SO42

①滴定到終點時的現(xiàn)象是:________________________________

②若滴定前盛標準液的滴定管沒有用標準液潤洗,則測定結(jié)果將_________(填“偏大、偏小、不變”)。

③滴定終點時,100mL的水樣共消耗x mL標準溶液。若消耗1mL標準溶液相當于SO32的質(zhì)量1g,則該水樣中SO32的含量為__________g / L

(4)已知非金屬單質(zhì)硫(S)是淡黃色固體粉末,難溶于水.為了驗證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強,某化學實驗小組設(shè)計了如下實驗,請回答下列問題:

若裝置A的圓底燒瓶中盛裝二氧化錳,則分液漏斗中盛裝的試劑是_____________________

裝置B中實驗現(xiàn)象為___________________________,證明氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強。

裝置C中反應(yīng)的作用是:____________________________

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1)要提高酸浸速率,宜采取的措施有___(填兩條)。

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3)濾渣2中含有的TiOSO4在熱水中易水解,生成H2TiO3,該反應(yīng)的化學方程式為___。

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5)已知:298K時,Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17,當離子濃度≤1.0×10-5molL-1時,視該離子已完全沉淀。上述流程中,加氨水調(diào)pH的范圍為___(lg2≈0.3)

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1a = _________________;

2)平衡時Y的轉(zhuǎn)化率=________________

3X的狀態(tài)為______________Y的狀態(tài)為______________(填氣態(tài)非氣態(tài)

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cY的轉(zhuǎn)化率不再變化 dZ的濃度不再變化

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