【題目】丙烯是一種重要的石油化工原料,丙烷脫氫制丙烯具有顯著的經(jīng)濟價值和社會意義,其中一種工藝原理如下:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)△H1
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) △H2=+81.7kJ/mol
③C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) △H3
④C3H8(g) +H2(g) CH4(g)+C2H6(g) △H4=-54.8kJ/mol
(1)計算反應③的反應熱△H3=______________。
(2)丙烷脫氫平衡常數(shù)、丙烷裂解產(chǎn)物選擇性與溫度關系如圖1所示,從圖像判斷△H2____0,工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度600-650℃,原因是__________________。
(3)溫度為650℃時,在1L的容器中投入1molC3H8和1molH2發(fā)生反應①,計算該條件下C3H8理論脫氫率為(保留3位有效數(shù)字,下同)_________________(已知: )
(4)不同氫烴比和溫度對丙院脫氫平衡轉化率的影響如上圖2所示。相同溫度下,增大氫烴比平衡轉化率下降的原因是__________________。
(5)丙烯經(jīng)過兩步氧化可制得丙烯酸(用HR表示,其電離常數(shù)Ka=5.55×10-5)。常溫下,丙烯酸鈉的水解常數(shù)為________,將0.2mol/LHR與0.1mol/LNaOH等體積混合,則溶液中的離子濃度大小順序為__________________。
【答案】 -136.5kJ/mol > 溫度低于600℃,脫氫選擇性高,反應速率較慢;溫度過高于650℃,反應速率快,但丙烯選擇性低,所以選擇600-650℃ 41.4%(或0.414) 氫氣為脫氫反應的產(chǎn)物之一,原料中氫氣濃度的增加會抑制反應的進行( 1.80×10-10 c(R)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】(1)反應④—反應②即得反應③,所以△H3=△H4—△H2= -136.5kJ/mol;
(2)根據(jù)圖象1可知,丙烷脫熱鬧承認平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大,所以△H2>0;工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度600-650℃,因為溫度低于600℃,脫氫選擇性高,反應速率較慢;溫度過高于650℃,反應速率快,但丙烯選擇性低,所以選擇600-650℃;
(3)由圖象可知在650℃時,C3H8的脫氫平衡常數(shù)為1,由反應①C3H8(g)C3H6(g)+ H2(g),設C3H8的脫氫率為x,則平衡時C3H8為(1-x)mol,C3H6 xmol,H2為(1+x)mol,則平衡常數(shù)K==1,則x=0.414或41.4%;
(4)相同溫度下,增大氫烴比,由圖象2可知,丙院脫氫平衡轉化率是下降的,因為隨著氫氣量的增加,平衡向左移動,所以丙院脫氫平衡轉化率降低;
(5)已知丙烯酸(用HR表示)的電離常數(shù)Ka=5.55×10-5,則烯酸鈉的水解常數(shù)Kh=Kw/Ka =1.0×10-14/5.55×10-5 = 1.80×10-10;將0.2mol/LHR與0.1mol/LNaOH等體積混合后,溶液中的溶質(zhì)為等濃度的NaR和HR的混合溶液,由于HR的電離常數(shù)(Ka=5.55×10-5)大于R—的水解常數(shù)(Kh=1.80×10-10),所以溶液呈酸性,則溶液中的離子濃度大小順序為c(R)>c(Na+)> c(H+) >c(OH-)。
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【題目】從廢舊液晶顯示器的主材 ITO(主要成分是含銦、錫的氧化物)回收銦和錫,流程示意圖如下。
資料:
物質(zhì) | 銦(In) | 錫(Sn) |
周期表位置 | 第五周期、第IIIA族 | 第五周期、第IVA族 |
顏色、狀態(tài) | 銀白色固體 | 銀白色固體 |
與冷酸作用 | 緩慢反應 | 緩慢反應 |
與強堿溶液 | 不反應 | 反應 |
(1)為了加快步驟①的反應速率,可以采取的措施有______(至少答兩點)。
(2)步驟①中銦的氧化物轉化成In3+的離子方程式是______。
(3)步驟②中加入過量銦能夠除去溶液中的Sn2+,根據(jù)所給資料分析其原因是______。
(4)步驟④和⑤中NaOH溶液的作用是______。
(5)下圖是模擬精煉銦的裝置圖,請在方框中填寫相應的物質(zhì)。_____
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【題目】下列實驗操作均要用玻璃棒(①過濾;②蒸發(fā);③溶解;④向容量瓶轉移液體),其中玻璃棒的作用及其目的相同的是( )
A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
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【題目】下列化合物中,化學鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是( )
A.CO2和SO2 B.CH4和SiO2 C.BF3和NH3 D.HCl和HI
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【題目】目前世界上60%的鎂是從海水提取的。海水提鎂的主要流程如下:
提示: ①MgCl2晶體的化學式為MgCl26H2O;
②MgO的熔點為2852℃,無水MgCl2的熔點為714℃。
(1)操作①的名稱是 ________, 操作②的名稱___________、冷卻結晶、過濾。
(2)試劑a的名稱是_____________。
(3)用氯化鎂電解生產(chǎn)金屬鎂的化學方程式為:_____________________。
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【題目】在同溫同壓下,A容器中的氧氣(O2)和B容器中的氨氣(NH3)所含的原子個數(shù)相同,則A,B兩容器中氣體的體積之比是( )
A.1:2
B.2:1
C.1:1
D.無法比較
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【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。Y的單質(zhì)經(jīng)常作為保護氣;由Z、W形成的一種化合物可與X、W形成的化合物反應,生成淡黃色固體。下列推斷正確的是
A. Y的最簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強
B. 在同周期元素中,W的最高價氧化物對應的水化物的酸性最強
C. 離子半徑:X<Y<Z<W
D. 含W的鹽溶液可能呈堿性
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【題目】下列關于化學鍵的敘述中正確的是( )
A. 化學鍵存在于原子之間,也存在于分子之間
B. 兩個原子之間的相互作用叫做化學鍵
C. 離子鍵是陰、陽離子之間的相互吸引力
D. 化學鍵通常是指相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用
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【題目】元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請根據(jù)周期表中第三周期元素相關知識回答下列問題:
(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外),以下說法正確的是_______。
a.單質(zhì)的熔點降低
b.原子半徑和簡單離子半徑均減小
c.元素的金屬性減弱,非金屬性增強
d.氧化物對應的水化物堿性減弱,酸性增強
(2)氧化性最弱的簡單陽離子是_______;熱穩(wěn)定性:H2O____H2S(填>、<、=)。
(3)寫出SiCl4的電子式:________。
(4)已知化合物M由第三周期的兩種相鄰元素按原子個數(shù)比1:1組成,不穩(wěn)定,遇水反應生成談黃色沉淀A和兩種無色有刺意性氣味氣體B、C,相應物質(zhì)的轉化關系如圖:
①已知M的摩爾質(zhì)量為135g/mol,寫出M的化學式_____。
②任選一種合適的氧化劑Y,寫出C的濃溶液與Y反應生成D的離子反應方程式_______。
③M中的一種元素可形成化合物KXO3,可用于實驗室制O2。若不加催化劑,400℃時KXO3分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1:1。寫出該反應的化學方程式:____________。
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