【題目】鹵代烯烴是合成塑料的重要原料,研究合成鹵代烯烴具有重要意義。T℃時,在10L的密閉容器中充入1mol2—丁炔(CH3—C≡C—CH3,可用X表示)和1molHCl,以Al2O3為催化劑發(fā)生如下反應(yīng):
Ⅰ. ΔH=akJ/mol(a<0)
Ⅱ. ΔH=bkJ/mol(b<0)
已知B比A更穩(wěn)定,且產(chǎn)物A、B在混合物中的物質(zhì)的量隨時間變化如圖一所示。試回答下列問題。
(1)發(fā)生反應(yīng)I、Ⅱ的同時,還有反應(yīng)A轉(zhuǎn)化為B,且焓變?yōu)椤?/span>H'。則△H'_0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)①從反應(yīng)開始至20min時生成B的平均速率v(B)=___;
②反應(yīng)至20min時CH3—C≡C—CH3的轉(zhuǎn)化率=__;
③在T℃時,反應(yīng)I的平衡常數(shù)為__。
(3)T℃時,E1和E2分別代表反應(yīng)I,Ⅱ的正反應(yīng)活化能。
①由圖一得出:E1__E2(填“>”、“<”或“;”);
②試從反應(yīng)方向的角度分析,20min后A的物質(zhì)的量減小的原因__。
(4)其它條件相同時,測出生成A、B的速率隨溫度變化如圖二所示,則提高B在較低溫度下產(chǎn)率的措施是__。
【答案】< 1×10-3mol/(L·min) 60% 100 < B的能量低,A轉(zhuǎn)化為B為放熱反應(yīng),有利于A自發(fā)轉(zhuǎn)化為B 加入低溫下適合生成B的高性能催化劑
【解析】
根據(jù)蓋斯定律,兩式相減可得反應(yīng)熱;根據(jù)v=計算B表示的平均速率;
轉(zhuǎn)化率=×100%;在T℃時,根據(jù)平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度計算反應(yīng)I的平衡常數(shù);其它條件相同時,相同溫度下生成A、B 的速率不同,反應(yīng)I、Ⅱ都使用催化劑,從催化劑的活性考慮提高B的生成速率的方法。
(1)已知:
Ⅰ.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=akJ/mol(a<0)
Ⅱ.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=bkJ/mol(b<0)
根據(jù)蓋斯定律,Ⅱ-Ⅰ可得 △H'=(b-a) kJ/mol,已知B比A更穩(wěn)定,則反應(yīng)Ⅱ放出的熱量比反應(yīng)I多,故b<a,(b-a)<0,即△H'<0,反應(yīng)放熱;
(2)①結(jié)合圖示,從反應(yīng)開始至20 min時生成B的物質(zhì)的量為0.2mol,根據(jù)v=,v(B)==1×10-3mol/(Lmin);
②反應(yīng)I、Ⅱ都在發(fā)生,反應(yīng)至20 min時,根據(jù)圖象,生成A、B的量分別為0.2mol、0.4mol,根據(jù)反應(yīng)I、Ⅱ可得CH3-C≡C-CH3的消耗量為0.2mol+0.4mol=0.6mol,轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=60%;
③反應(yīng)I的產(chǎn)物為A,在T℃時,根據(jù)圖象,平衡時反應(yīng)I生成A的物質(zhì)的量為0.1mol,反應(yīng)Ⅱ生成B的物質(zhì)的量為0.8mol,則平衡時CH3-C≡C-CH3的物質(zhì)的量為1mol-0.1mol-0.8=0.1mol,HCl的物質(zhì)的量為1mol-0.1mol-0.8=0.1mol,反應(yīng)I平衡常數(shù)K==100;
(3)①根據(jù)圖象所示,20 min前,A的產(chǎn)量高于B,說明生成產(chǎn)物A的活化能較低,反應(yīng)速率快,故E1<E2;
②根據(jù)B比A更穩(wěn)定,說明B的能量低,A轉(zhuǎn)化為B為放熱反應(yīng),有利于A自發(fā)轉(zhuǎn)化為B;
(4)相同溫度下生成A、B 的速率不同,反應(yīng)I、Ⅱ都使用催化劑,其它條件相同時,催化劑對反應(yīng)I、Ⅱ生成A、span>B的催化效果不同,提高B在較低溫度下產(chǎn)率的措施應(yīng)為加入低溫下適合生成B的高性能催化劑。
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【題目】某課題研究小組設(shè)計如下圖所示裝置(電極材料均為鉑),該裝置可將工業(yè)廢水中的乙胺(CH3CH2NH2)轉(zhuǎn)化成無毒無害物質(zhì)。下列分析錯誤的是
A. 電極N為電池的負極
B. 電池工作時,H+由右極區(qū)通過交換膜移動到左極區(qū)
C. N電極的電極反應(yīng)方程式為2CH3CH2NH2+8H2O-30e-=4CO2↑+N2↑+30H+
D. 當空氣(假設(shè)含氧氣20%)的進入量為7.5mol時,可以處理含乙胺9%(質(zhì)量分數(shù))的廢水0.1kg
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【題目】某溫度下在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2M(g)+N(g) 2E(g)。若開始時只充入2 mol E(g),達平衡時,混合氣體的壓強比起始時增大了20%;若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體,達到平衡的M的轉(zhuǎn)化率為
A.60%B.80%C.20%D.40%
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【題目】支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管柱,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是
A. 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零
B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁
C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流
D. 通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整
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【題目】衛(wèi)生部發(fā)出公告,自2011年5月1日起,禁止在面粉生產(chǎn)中添加過氧化鈣(CaO2)等食品添加劑。CaO2和Na2O2在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有很多相似的地方。請完成下列問題:
(1)CaO2屬于____(填“離子化合物”或“共價化合物”),其電子式為_____,其陰、陽離子個數(shù)比為______。
(2)CaO2與水反應(yīng)的化學方程式為______,生成1mol單質(zhì)氣體,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________。(用NA代表阿伏加德羅常數(shù))
(3)CaO2與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式為_________,該反應(yīng)屬于____________。
A.置換反應(yīng) B.氧化還原反應(yīng) C.復(fù)分解反應(yīng)
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【題目】食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食鹽中常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)離子,實驗室提純NaCl的流程如下:
提供的試劑:飽和Na2CO3溶液 飽和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-,選出a所代表的試劑,按滴加順序依次為________(只填化學式)。
②分離操作①中所用到的玻璃儀器有____________。
③洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑為________。
(2)用提純的NaCl配制450 mL 4.00 mol·L-1NaCl溶液,所用儀器除藥匙、燒杯、玻璃棒外還有________(填儀器名稱)。
(3)在實驗中多次用到玻璃棒,其作用有三個,分別是______________、______________、______________。
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【題目】現(xiàn)有硫酸鈉和碳酸鈉混合溶液10.0 mL,加入足量氯化鋇溶液,充分反應(yīng)后,經(jīng)過濾、洗滌和干燥,得到白色沉淀1.451 g。將沉淀與過量鹽酸反應(yīng),得到112 mL 二氧化碳氣體(在標準狀況下)。求原混合溶液中硫酸鈉和碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度分別是多少?________________
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【題目】(1)利用如圖裝置,進行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O,通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。
①儀器a的名稱為_________,儀器b中裝入的試劑可以是___________。
②按氣流方向正確的裝置連接順序為_________(填字母,裝置可重復(fù)使用)。
(2)亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。
已知:ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
ⅱ.氣體液化的溫度:NO2(21℃)、NO(-152℃)
①反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾,先通入一段時間氮氣,目的是________________。
②為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序(從左向右連接):A→_________;組裝好儀器后,接下來進行的操作是__________。
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【題目】下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系,據(jù)此判斷下列說法正確的是 ( )
A.金剛石比石墨穩(wěn)定
B.紅磷轉(zhuǎn)變?yōu)榘琢资俏鼰岱磻?yīng)
C.S(g)+O2(g) === SO2(g) ΔH1 ;S(s)+O2(g) === SO2(g) ΔH2,則ΔH1>ΔH2
D.CO(g)+H2O(g) === CO2(g)+H2(g) ΔH>0
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