【題目】苯乙烯是重要的化工原料,可由乙烯、乙炔為原料合成。反應(yīng)過程如下所示:
乙炔聚合:3C2 H2 (g)C6H6 (g) H1
合成乙苯:C6H6(g)+C2H4(g)C6H5CH2CH3(g) H2
乙苯脫氫:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2 (g)+H2 (g) △H3
(1)乙苯脫氫是合成苯乙烯的關(guān)鍵步驟。某溫度下,向2.0 L恒容密閉容器中充入0.10mol C6H5CH2CH3 (g),測(cè)得乙苯脫氫反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表:
時(shí)間t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
總壓強(qiáng)p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
①計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K= ______(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
②下列不能說明該溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母代號(hào))。
a.v(C6H5CH2CH3)=v(H2) b.苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)不變
c.平衡常數(shù)K保持不變 d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
(2)向體積為3.0 L的恒容密閉容器中充入0. 20 mol C6H5CH2CH3(g),當(dāng)乙苯脫氫反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡體系組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與溫度的關(guān)系如圖所示。
①該反應(yīng)的H3______0(填“大于”“等于”或“小于”)。
②該平衡體系在600℃時(shí),乙苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為50%,則氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_____。若在此溫度下加入水蒸氣作稀釋劑,則乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率將如何變化并簡(jiǎn)述理由__________。
(3)苯乙烯能與酸性KMnO4溶液混合反應(yīng)生成苯甲酸(C6H5COOH)。室溫下,向飽和苯甲酸溶液中加入碳酸氫鈉固體使溶液顯中性,則溶液中c(C6H5COOH):c(C6H5COO-)=___________。(已知:苯甲酸的Ka=6.4×l0-5;碳酸的Kal=4.2×l0-7,Ka2=5.6×l0-ll)
【答案】0.75 mol/L ac大于25% 不變,因?yàn)橐冶健⒈揭蚁、氫氣的濃度沒有改變,平衡不移動(dòng)1. 5625×10-3(或)
【解析】
(1)①相同條件下壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前后物質(zhì)的量的增大是反應(yīng)的乙苯的物質(zhì)的量,結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算得到;依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度算出平衡常數(shù);②根據(jù)化學(xué)平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的一些量來判斷平衡;(2)①根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的因素來回答;②根據(jù)體積分?jǐn)?shù)的定義式進(jìn)行計(jì)算;若在此溫度下加入水蒸氣作稀釋劑,對(duì)濃度沒有影響。(3)根據(jù)電離常數(shù)定義式去解Ka=c(H+)c(C6H5COO-)/c(C6H5COOH)。
(1)①恒溫恒容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,所以由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物乙苯的轉(zhuǎn)化率α(乙苯)的表達(dá)式α(乙苯)=(P-P0)/P 0×100%=(P/P0-1)×100%,平衡時(shí)乙苯的轉(zhuǎn)化率=(9.53-4.91)/4.91×100%=94.1%,
依據(jù)化學(xué)平衡三段式 列式得到;
C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2 (g)+H2 (g)
起始量(mol·L-1) 0.050 0 0
變化量(mol·L-1) 0.050×94.1% 0.050×94.1% 0.050×94.1%
平衡量(mol·L-1)0.050(1-94.1%) 0.050×94.1% 0.050×94.1%
K=c(B)·c(C)/c(A)=0.9412×0.0502/0.05×(1-94.1%)=0.75mol·L-1
②a.v(C6H5CH2CH3)=v(H2),沒有注明正速率還是逆速率,故錯(cuò)誤;b.苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)不變,說明各組分的濃度不隨著時(shí)間的改變而改變,達(dá)到了平衡,故正確;c.溫度不變,平衡常數(shù)K保持不變,故錯(cuò)誤;d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,混合氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量總量不變,達(dá)到了平衡,故正確;故選ac。(2)①由圖,升高溫度,氫氣體積分?jǐn)?shù)增加,平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)的H3大于0②該平衡體系在600℃時(shí),乙苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為50%, ,=1/3,則氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。若在此溫度下加入水蒸氣作稀釋劑,則乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率將如何變化并簡(jiǎn)述理由不變,因?yàn)橐冶、苯乙烯、氫氣的濃度沒有改變,平衡不移動(dòng) 。(3)室溫下,向飽和苯甲酸溶液中加入碳酸氫鈉固體使溶液顯中性,c(H+)=10-7mol·L-1,c(C6H5COO-)=10-7mol·L-1,Ka=c(H+)c(C6H5COO-)/c(C6H5COOH)則溶液中c(C6H5COOH):c(C6H5COO-)=c(H+)/Ka=10-7/6.4×l0-5=1. 5625×10-3(或)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用廢鉛蓄電池的鉛泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制備精細(xì)化工產(chǎn)品3PbO·PbSO4·H2O(三鹽),主要制備流程如下。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)鉛蓄電池在生活中有廣泛應(yīng)用,其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。若鉛蓄電池放電前正、負(fù)極質(zhì)量相等,放電時(shí)轉(zhuǎn)移了1 mol電子,則理論上兩極質(zhì)量之差為__________。
(2)將濾液1、濾液3合并,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等操作,可得到一種結(jié)晶水合物(Mr=322),其化學(xué)式為______________________。
(3)步驟③酸溶時(shí)鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2及NO。濾液2中溶質(zhì)的主要成分為______(填化學(xué)式)。
(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為______________________。
(5)步驟⑦的洗滌操作中,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌完全的操作方法是__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度和壓強(qiáng)下,在2 L的密閉容器中合成氨氣:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 。在反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是:
A. 0~10 min內(nèi),以NH3表示的平均反應(yīng)速率為0.005 mol L-1 min-1
B. 10~20 min內(nèi),NH3濃度變化的原因可能是加入催化劑或縮小容器體積
C. 該反應(yīng)在20 min時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
D. N2的平衡轉(zhuǎn)化率與H2平衡轉(zhuǎn)化率相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn),下列對(duì)結(jié)論的敘述正確的是
選項(xiàng) | ①中試劑 | ②中試劑 | 結(jié)論 | |
A | 鎂條、蒸餾水 | 肥皂水 | ②中開始出現(xiàn)氣泡,說明①中生成了氫氣 | |
B | 銅片、硝酸溶液 | 蒸餾水 | ②中試管口出現(xiàn)紅棕色氣體,說明①中生成了NO2 | |
C | 二氧化錳、濃鹽酸 | 淀粉KI溶液 | 該裝置可以用來檢驗(yàn)①中是否產(chǎn)生了氯氣 | |
D | 乙醇、乙酸、濃硫酸 | 飽和NaOH溶液 | 該裝置可以用來制備乙酸乙酯 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】現(xiàn)用傳感技術(shù)測(cè)定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識(shí)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。下列說法正確的是
A. 制取氨氣時(shí)燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2
B. 將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙置于三頸瓶口,試紙變紅,說明NH3已經(jīng)集滿
C. 關(guān)閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,打開b,完成噴泉實(shí)驗(yàn),電腦繪制三頸瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2,則E點(diǎn)時(shí)噴泉最劇烈
D. 工業(yè)上,若出現(xiàn)液氨泄漏,噴稀鹽酸比噴灑NaHCO3溶液處理效果好
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【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 現(xiàn)象 | 解釋或結(jié)論 |
A | 少量的Fe粉中加入足量稀HNO3,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液 | 溶液呈紅色 | 稀HNO3將Fe氧化為Fe3+ |
B | 左邊棉球變?yōu)槌壬,右邊棉球變(yōu)樗{(lán)色 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 | |
C | 用玻璃棒蘸取濃氨水點(diǎn)到紅色石蕊試紙上 | 試紙先變藍(lán)后變白 | 濃氨水呈堿性且有漂白性 |
D | 濃HNO3加熱 | 有紅棕色氣體產(chǎn)生 | HNO3有強(qiáng)氧化性 |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】根據(jù)下表部分短周期元素信息,判斷以下敘述正確的是( )
A. 氫化物的沸點(diǎn)為H2T<H2R B. 單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度L<Q
C. M與T形成的化合物具有兩性 D. L2+與R2﹣的核外電子數(shù)相等
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【題目】向一種一元強(qiáng)酸HA溶液中加入一種堿MOH,溶液呈中性,下列判斷正確的是
A.加入的堿過量
B.反應(yīng)后溶液中c(A-)=c(M+)
C.混合前酸與堿中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等
D.生成的鹽發(fā)生水解
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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 10 g的D2O中含有的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)分別為5NA和4NA
B. 常溫下56g鐵片投入足量濃H2SO4中生成1.5NA個(gè)SO2分子
C. 常溫下,22gCO2和N2O混合氣體中,含有的原子數(shù)目為1.5NA
D. pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個(gè)H+
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