【題目】2017年采用中國自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首套煤基乙醇工業(yè)化項目投產(chǎn)成功。某地用煤制乙醇的過程表示如下。

(1)Cu(NO3)2是制備催化劑X”的重要試劑。

氣體A_________。

實驗室中用Cu(NO3)2固體配制溶液,常加入少量稀HNO3。運用化學(xué)平衡原理簡述HNO3的作用: ________

③NaClO溶液吸收氣體A的離子方程式是_________。

(2)過程a包括以下3個主要反應(yīng):

I.CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) △H1

II.CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g) △H2

III.CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g) △H3

相同時間內(nèi),測得CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率、乙醇和乙酸乙酯的選擇性(如乙醇的選擇性= )如下圖所示。

已知:△H1<0。隨溫度降低反應(yīng)I化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是________。

下列說法不合理的是_______

A.溫度可影響反應(yīng)的選擇性

B.225℃~235℃,反應(yīng)I處于平衡狀態(tài)

C.增大H2的濃度,可以提高CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率

為防止反應(yīng)III”發(fā)生,反應(yīng)溫度應(yīng)控制的范圍是____________。

185℃,上述反應(yīng)中CH3COOCH3起始物質(zhì)的量為5mol,生成乙醇的物質(zhì)的量是____

【答案】 NO Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動,從而抑制Cu(NO3)2的水解 2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O 增大 B <205℃ 0.2mol

【解析】(1)①銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,所以氣體A是一氧化氮;正確答案:NO。

②硝酸銅為強酸弱堿鹽,水解顯酸性,離子方程式:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動,從而抑制Cu(NO3)2的水解;正確答案:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動,從而抑制Cu(NO3)2的水解。

③NaClO溶液具有強氧化性,能夠把一氧化氮氧化為硝酸根離子,NaClO+1價的氯被還原為氯離子,離子方程式是2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O;正確答案:2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O。

(2)①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) △H1<0,平衡常數(shù)K=c(C2H5OH)×c(CH3OH)/c(CH3COOCH3)×c2(H2),隨著溫度的降低,平衡右移,生成物濃度增大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)I化學(xué)平衡常數(shù)增大正確答案:增大。

根據(jù)圖像2可知,不同溫度下,發(fā)生反應(yīng)的不同,因此溫度可影響反應(yīng)的選擇性,A正確;225℃~235℃,乙酸乙酯的選擇性逐漸降低,說明反應(yīng)仍在進行,反應(yīng)II仍在進行,反應(yīng)I就不能處于平衡狀態(tài),B錯誤根據(jù)反應(yīng)CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g)可知,增大H2的濃度平衡右移,CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率均增大,C正確正確選項B。

當(dāng)反應(yīng)溫度控制在205℃時,乙醇和乙酸乙酯的選擇性之和為100%.沒有反應(yīng)III發(fā)生,溫度大于205℃時,乙醇和乙酸乙酯的選擇性之和小于100%,反應(yīng)III已經(jīng)發(fā)生;所以為防止反應(yīng)III發(fā)生,反應(yīng)溫度應(yīng)控制<205℃范圍內(nèi);正確答案:<205℃。

根據(jù)圖像1可知,在185℃,CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率為20%,CH3COOCH3起始物質(zhì)的量為5mol,所以參加反應(yīng)的CH3COOCH3的量為20%×5=1mol,生成的乙醇要有一部分進行反應(yīng)II,所以根據(jù)圖像2可知,185℃,乙醇的選擇性為20%,所以上述反應(yīng)中最終生成乙醇的物質(zhì)的量是1×20%=0.2mol;正確答案:0.2mol。

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】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是(  )

A. 1 mol氬氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2 L

B. 20 、10 MPa狀態(tài)下,32 g O2O3的混合氣體所含原子數(shù)為2.5NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L H2CO3含有的原子數(shù)為3NA

D. 常溫常壓下,44 g CO2含有的原子數(shù)為3NA

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【題目】雷尼鎳(Raney-Ni)是一種多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金,對氫氣具有強吸附性,是烯烴、炔烴氫化反應(yīng)的高效催化劑。一種以銅鎳渣(主要含Cu、Fe、CoNi)生產(chǎn)雷尼鎳的流程如下:

下表列出了有關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH:

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.2

(1)“酸浸時,如通入空氣并不斷攪拌,可將濾渣1”氧化溶解,離子方程式為___________。

(2)“除鐵時,先加入適量H2O2氧化Fe2+,理論上消耗的n(H2O2):n(Fe2+)=____;再加入NiO以調(diào)節(jié)溶液的pH。應(yīng)控制pH的范圍為__________________

(3)“電解”(以惰性材料作電極)是為了獲得單質(zhì)鎳。電解產(chǎn)物中可循環(huán)利用的物質(zhì)是_______

(4)“堿浸是為了形成多孔結(jié)構(gòu)的雷尼鎳,反應(yīng)的離子方程式為_________________。使用新制雷尼鎳進行氫化反應(yīng)時,不加氫氣也可實現(xiàn)氫化的目的,原因是____________________。

(5)“濾液主要成分與過量CO2反應(yīng)的離子方程式為__________________________

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【題目】中國學(xué)者在水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題,該過程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實現(xiàn)的。反應(yīng)過程示意圖如下:

下列說法正確的是

A. 過程Ⅰ、過程Ⅲ均為放熱過程

B. 過程Ⅲ生成了具有極性共價鍵的H2、CO2

C. 使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔH

D. 圖示過程中的H2O均參與了反應(yīng)過程

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列根據(jù)實驗現(xiàn)象所得出的結(jié)論中,正確的是( )

A. 無色溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,結(jié)論:原溶液可能含有CO32-

B. 某物質(zhì)焰色反應(yīng)呈黃色,結(jié)論:該物質(zhì)是鈉鹽

C. 無色試液加入NaOH溶液,加熱產(chǎn)生的氣體使紅色石蕊試紙變藍,結(jié)論:試液中含NH3

D. 無色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加鹽酸,沉淀不消失,結(jié)論:原溶液一定含有SO42-

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【題目】炒菜時,加酒又加醋,可使菜變得味香可口,原因是

A. 有鹽類物質(zhì)生成 B. 有酸類物質(zhì)生成

C. 有酯類物質(zhì)生成 D. 有醇類物質(zhì)生成

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【題目】等質(zhì)量兩份鋁,分別放入足量鹽酸和NaOH 中,生成氫氣在同溫同壓下體積比為( 。
A.2:3
B.3:2
C.1:1
D.1:6

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【題目】Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2SxNaClO的物質(zhì)的量之比為1:16,則x值是

A. 5 B. 4 C. 3 D. 2

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【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如圖所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三層液熔鹽進行電解精煉,有關(guān)說法不正確的是

A. 在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化,Si4+優(yōu)先于Cu2+被還原

B. 電子由液態(tài)Cu-Si合金流出,從液態(tài)鋁流入

C. 三層液熔鹽的作用是增大電解反應(yīng)面積,提高硅沉積效率

D. 電流強度不同,會影響硅提純速率

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