【题目】丙烯等不饱和烃在有机化工领域有重要的用途,工业上常采用“丙烷脱氢法”制取丙烯,反应的原理为:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+123kJ/mol
回答下列问题:
(1)在石油工业中可通过___工艺获得丙烯等不饱和烃(填一种工艺的名称)。
(2)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能(kJ/mol) | 412 | 348 | a | 436 |
表中的a=___。
(3)工业上进行该反应时,常在丙烷中掺入稀有气体作为稀释剂,在体积可变的反应容器中,维持恒温,并使总压强恒定为0.1MPa,掺入稀有气体作为稀释剂的优点是___,试从平衡角度加以解释___。
(4)在某密闭容器中充入适量的丙烷,测得丙烷的转化率随温度和压强变化如图所示:
①压强p1___p2(填“>”、“<”或“=”)。
②图中A点平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,结果保留三位有效数字)。
③B点若达到A点所示的平衡状态则在建立平衡过程中v正___ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
④写出一条提高丙烷平衡转化率的措施___。
【答案】催化裂解(或催化裂化) 613 提高丙烷的转化率 正反应方向为气体分子数增加的反应,充入稀有气体,增大反应设备的体积,有利于平衡正向移动 < 8.33×10-3MPa > 升高温度
【解析】
(1)石油工业上得到不饱和烃主要通过裂化或裂解。
(2)反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,根据C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+123kJ/mol结合表中数据建立方程:8×412+2×348-6×412-a-348-436=+123,解得a=613。
(3)因为是在恒压容器中进行,故充入稀有气体后,会使反应容器的体积增大,有利于平衡向着反应前后气体分子数增加的方向移动,C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),该反应是反应前后气体分子数增加的反应,增大丙烷的转化率。
(4)①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),该反应是反应前后气体分子数增加的反应,压强越大越有利于平衡逆向移动,丙烷的平衡转化率越小,故p1<p2;
②A点转化率是0.2,则
平衡时气体的总物质的量为:(0.8n+ 0.2n+0.2n)=1.2n,平衡时C3H8、C3H6、H2物质的量分数分别为:、、,所以。
③B点要想达到A点所示的平衡状态,丙烷转化率须升高,故反应正向进行,因此正反应速率大于逆反应速率。
④该反应是吸热反应,升温有利于正向进行,故升高温度可以提高丙烷的平衡转化率。
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【题目】某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案I:铜铝混合物测定生成气体的体积
方案II:铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A.溶液A和B均可以是盐酸
B.溶液A和B均可以是NaOH溶液
C.溶液A和B均只能是盐酸,不可以是NaOH溶液
D.实验室方案II更便于实施
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【题目】生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用铁、石墨作电极,用电解法从溶液中去除。电解时:如图1原理所示可进行除氮,有Cl-存在时,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀。图2为某含Cl-污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。下列说法正确的是( )
A.电解法除氮有效氯HClO氧化NH4+的离子方程式为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+
B.溶液pH越小有效氯浓度越大,氮的去除率越高
C.图2中20~40min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.图2中0~20min脱除的元素是氮元素,此时铁作阳极
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【题目】碳氢化合物又称为烃,烃分为饱和烃和不饱和烃两大类。完成下列填空:
(1)能与乙烯发生加成反应的物质是_______(填写编号)。
a. 溴水 b. 氧气 c. 氯化氢 d. 酸性高锰酸钾溶液
(2)与乙烯和氢气的加成产物互为同系物的是________(填写编号)。
a. b. c. d.
(3)请写出乙烯相邻同系物的加聚反应方程式__________。
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【题目】测定硫酸铜晶体()中x值的实验过程如下:
(1)从下列仪器中选出所需仪器(用标号字母填写)_______________________。
A. 电子天平 B. 试管夹 C. 酒精灯 D. 蒸发皿 E. 坩埚 F. 石棉网
(2)恒重操作时,连续两次称量的结果相差不超过_____g。
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【题目】咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,其结构简式如下图所示:
关于咖啡鞣酸的下列叙述正确的是( )
A.分子式为C16H13O9
B.1 mol咖啡鞣酸可与含8 mol NaOH的溶液反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色,说明分子结构中含有碳碳双键
D.与浓溴水能发生两种类型的反应
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【题目】下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
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【题目】下列说法错误的是( )
A. σ键和π键比例为7:1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能(kJmol﹣1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C. C22﹣与O22+互为等电子体,1 mol O22+中含有的π键数目为2NA, O22+的电子式可表示为
D. 已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)═3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N﹣H键断裂,则形成的π键数目为3NA
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【题目】某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42﹣、HCO3﹣等离子.当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1
B.ab段发生的离子反应为:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓
C.原溶液中含有的阳离子必定有H+、NH4+、Al3+但不能肯定Mg2+和Fe3+的中的哪一种
D.d点溶液中含有的溶质只有Na2SO4
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