【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備.回答下列問題:
(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1﹣丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H1
已知:②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H2=﹣119kJmol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H3 =﹣242kJmol﹣1
反應(yīng)①的△H1為 kJmol﹣1 . 圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是(填標(biāo)號(hào)).
A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強(qiáng)D.降低壓強(qiáng)
(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等.圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系.圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是 .
(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物.丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是 .
【答案】
(1)+123,小于,AD
(2)原料中過量H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),所以丁烯產(chǎn)率下降
(3)升高溫度時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生丁烯更多 、 590℃前升高溫度,反應(yīng)①平衡正向移動(dòng),高溫則有更多的丁烷裂解生成副產(chǎn)物導(dǎo)致產(chǎn)率降低
【解析】解:(1)②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H2=﹣119kJmol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H3=﹣242kJmol﹣1
②﹣③得C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H1=+123kJmol﹣1
由a圖可知溫度相同時(shí),由0.1MPa變化到xMPa,丁烷轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),所以x的壓強(qiáng)更小,x<0.1;
由于反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),溫度升高時(shí),平衡正向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率增大,反應(yīng)①正向進(jìn)行時(shí)體積增大,減壓時(shí)平衡正向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率增大,因此AD正確,
所以答案是:+123;小于;AD;
(2)丁烷分解產(chǎn)生丁烯和氫氣,一開始充入氫氣是為活化催化劑,同時(shí)氫氣作為反應(yīng)①的產(chǎn)物,增大氫氣的量會(huì)促使平衡逆向移動(dòng),從而減少平衡體系中的丁烯的含量,使丁烯的產(chǎn)率降低,
所以答案是:原料中過量H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),所以丁烯產(chǎn)率下降;
(3)590℃之前,溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)生成的丁烯會(huì)更多,同時(shí)由于反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),平衡體系中會(huì)含有更多的丁烯;
而溫度超過590℃時(shí),由于丁烷高溫會(huì)裂解生成短鏈烴類,所以參加反應(yīng)①的丁烷也就相應(yīng)減少,產(chǎn)率下降,
所以答案是:升高溫度時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間產(chǎn)生丁烯更多;590℃前升高溫度,反應(yīng)①平衡正向移動(dòng);高溫則有更多的丁烷裂解生成副產(chǎn)物導(dǎo)致產(chǎn)率降低.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí),掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】布洛芬片常用來減輕感冒癥狀,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 布洛芬的分子式為C13H18O2
B. 布洛芬與乙酸是同系物
C. 1mol布洛芬最多能與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D. 該物質(zhì)苯環(huán)上的一氯代物有2種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H、N、Na、Al、Ti等元素在能源、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(一)氫化鋁鈉( NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料,摻人少量Ti的NaAlH4在150℃時(shí)釋氫,在170℃、15.2 MPa條件下又重復(fù)吸氫。NaAlH4可南AlCl3和NaH在適當(dāng)條件下合成。NaAlH4的品胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,為長方體。
(1)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為 ___,L能層中電子云的形狀有___ 種。
(2)AlCl3在178℃時(shí)升華,屬于____晶體,其蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量約為267,蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式為____(標(biāo)明配位鍵),其中Al原子的雜化方式為_______。
(3)寫出與AIH4-空間構(gòu)型相同的-種分子和一種離子_________(填化學(xué)式)。
(4)NaAlH4晶體中,與AlH4緊鄰且等距的Na+有_______個(gè);NaAlH4晶體的密度為 _____g/cm3(用含n的代數(shù)式表示)。
(二)疊氮化鈉和氫疊氮酸( HN3)已一步步進(jìn)入我們的生活,如汽車安全氣囊等。
(5)寫出與N3-互為等電子體的一種分子_____填分子式)。
(6)氫疊氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得,同時(shí)生成水。下列敘述錯(cuò)誤的是______(填標(biāo)號(hào))
A.上述生成HN3的化學(xué)方程式為:N2H4+HNO2=HN3+2H2O
B.NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C.氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵
D.HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子。
E.HN3分子中四個(gè)原子可能在一條直線上
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向碘水中加入適量CCl4并振蕩,靜置后觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 形成均勻的無色溶液 B. 形成均勻的紫紅色溶液
C. 液體分層,下層呈紫紅色 D. 液體分層,上下層均呈無色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】As的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,下列關(guān)于As的描述不正確的是 ( )
A. 位于第四周期,第ⅤA族 B. 屬于非金屬元素
C. 酸性:H3AsO4﹥H3PO4 D. 穩(wěn)定性:AsH3﹤PH3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平.請(qǐng)回答:
(1)乙烯的結(jié)構(gòu)式是 .
(2)若將乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
(3)可以用來除去乙烷中混有的乙烯的試劑是 . (填序號(hào))
①水 ②氫氣 ③溴水 ④酸性高錳酸鉀溶液
(4)在一定條件下,乙烯能與水反應(yīng)生成有機(jī)物A,其反應(yīng)方程式為 , 其反應(yīng)類型是 反應(yīng)(填“取代”或“加成”).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于13C的說法正確的是
A. 質(zhì)量數(shù)為6 B. 質(zhì)子數(shù)為6 C. 電子數(shù)為13 D. 中子數(shù)為6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是
A. X(g)+H2O(g)2Y(g) H>0
B. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H>0
C. CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0
D. N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) H<0
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