【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(shí),在10 L的密閉容器中充入1mol 2-丁炔(CH3-C≡C-CH3,可用X表示)1molHCl,以Al2O3為催化劑發(fā)生如下反應(yīng):

.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=akJ/mol(a0)

.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=bkJ/mol(a0)

已知BA更穩(wěn)定,且產(chǎn)物A、B在混合物中的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。試回答下列問(wèn)題。

(1)發(fā)生反應(yīng)I、Ⅱ的同時(shí),還有反應(yīng)A轉(zhuǎn)化為B,且焓變?yōu)?/span>H'。則H' ___0(“>”、“<”“=”)

(2)①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始至20 min時(shí)生成B的平均速率v(B)=____;

②反應(yīng)至20 min時(shí)CH3-C≡C-CH3的轉(zhuǎn)化率=____

③在T℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)為____。

(3)T℃時(shí),E1E2分別代表反應(yīng)I,Ⅱ的正反應(yīng)活化能。

①由圖得出:E1___E2(“>”“<”“=”);

②試從反應(yīng)方向的角度分析,20 minA的物質(zhì)的量減小的原因____

(4)其它條件相同時(shí),測(cè)出生成A、B 的速率隨溫度變化如圖所示,則提高B在較低溫度下產(chǎn)率的措施是______

【答案】 1×10-3mol/(Lmin) 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】

(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;

(2)①結(jié)合圖示,根據(jù)v=B的平均速率;

②反應(yīng)I、都在發(fā)生,反應(yīng)至20 min時(shí),根據(jù)生成A、B的量根據(jù)反應(yīng)推斷CH3-C≡C-CH3的消耗量,轉(zhuǎn)化率=×100%;

③在T℃時(shí),根據(jù)圖像,根據(jù)平衡時(shí)各物質(zhì)的量計(jì)算反應(yīng)I的平衡常數(shù);

(3)①結(jié)合圖像,根據(jù)20min前產(chǎn)物A的量大于B分析;

②根據(jù)BA更穩(wěn)定,A轉(zhuǎn)化為B為放熱反應(yīng)分析;

(4)其它條件相同時(shí),相同溫度下生成A、B 的速率不同,反應(yīng)I、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:

.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=akJ/mol(a0)

.CH3-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g) H=bkJ/mol(a0)

根據(jù)蓋斯定律,Ⅱ-Ⅰ可得 H'=(b-a) kJ/mol,已知BA更穩(wěn)定,則反應(yīng)Ⅱ放出的熱量比反應(yīng)I多,故(b-a)0,即H'0,反應(yīng)放熱;

(2)①結(jié)合圖示,從反應(yīng)開(kāi)始至20 min時(shí)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(shí),根據(jù)圖像,生成AB的量分別為0.2mol0.4mol,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(shí),根據(jù)圖像,平衡時(shí)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(shí)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)圖像所示,20 min前,A的產(chǎn)量高于B,說(shuō)明生成產(chǎn)物A的活化能較低,反應(yīng)速率快,故E1E2;

②根據(jù)BA更穩(wěn)定,說(shuō)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(shí),催化劑對(duì)反應(yīng)I、Ⅱ生成A、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。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡(jiǎn)圖如下:

回答下列問(wèn)題:

1)反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)42+,反應(yīng)中H2O2的作用是 。寫出操作的名稱:

2)反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH3)42+與有機(jī)物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式: 。操作用到的主要儀器名稱為 ,其目的是(填序號(hào)) 。

a.富集銅元素

b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離

c.增加Cu2在水中的溶解度

3)反應(yīng)是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4 。若操作使用下圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是 。

4)操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽(yáng)極產(chǎn)物是 。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 。

5)流程中有三次實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是 。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是

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【題目】下列表示式錯(cuò)誤的是(

A. Na的軌道表示式:

B. Na的結(jié)構(gòu)示意圖:

C. Ge的電子排布式:[Ar]3d104s24p2

D. Cu+的價(jià)電子排布式:3d10

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【題目】有機(jī)物M、N分子的模型如圖所示,其中不同顏色的球表示不同的原子,原子之間的化學(xué)鍵可以是單鍵、雙鍵。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

M N

A.MHCOOCH3互為同分異構(gòu)體

B.N的官能團(tuán)為羥基

C.在與鈉的反應(yīng)中N放出氣泡比M

D.N能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)下列溶液的分析正確的是

A.常溫下pH=12NaOH溶液,升高溫度,其pH增大

B.0.1mol/L NaHSO3溶液通入氨氣至中性時(shí)

C.0.01 mol/L醋酸溶液加水稀釋時(shí),原溶液中水的電離程度增大

D.在常溫下,向二元弱酸的鹽NaHA溶液中加入少量NaOH固體將增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.H2(g)I2(g)2HI(g),其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,正逆反應(yīng)速率不變

B.C(s)H2O(g)H(g)CO(g),碳的質(zhì)量不再改變說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.若在恒溫恒容容器內(nèi),壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化能說(shuō)明反應(yīng)2A(?)B(g)2C(?)已達(dá)平衡,則A、C不能同時(shí)是氣體

D.1 mol N23 mol H2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2轉(zhuǎn)化率為10%,放出的熱量為Q1;在相同溫度和壓強(qiáng)下,當(dāng)2 mol NH3分解為N2H2的轉(zhuǎn)化率為10%時(shí),吸收的熱量為Q2,Q2不等于Q1

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【題目】硫化氫是一種急性劇毒氣體,回收硫化氫解決了環(huán)境污染問(wèn)題也可變廢為寶。其反應(yīng)原理為:2H2S(g)O2(g)S2(s)2H2O(l) H=-632 kJ·mol1。在酸性固體電解質(zhì)環(huán)境下,硫化氫的處理原理圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.電極a的電極反應(yīng)式為2H2S4eS24H

B.電子由電極a經(jīng)質(zhì)子固體電解質(zhì)膜流向電極b

C.1 molH2S氣體完全反應(yīng)得到固體S2和水蒸氣放熱316kJ

D.負(fù)載中電流的方向自上而下

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某種電鍍污泥主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取 Na2Cr2O7 溶液、金屬銅和粗碲等,以實(shí)現(xiàn)有害廢料的資源化利用,工藝流程如下:

已知:煅燒時(shí),Cu2Te 發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O2 2CuO+TeO2。

(1)煅燒時(shí),Cr2O3 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(2)浸出液中除了含有 TeOSO4(在電解過(guò)程中不反應(yīng))外,還可能含有_____(填化學(xué)式)

(3)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)母液生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如圖所示:

通過(guò)冷卻結(jié)晶能析出大量 K2Cr2O7 的原因是_____。

(4)測(cè)定產(chǎn)品中 K2Cr2O7 含量的方法如下:稱取產(chǎn)品試樣 2.50 g 配成 250 mL 溶液,用移液管取出 25.00 mL于錐形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入幾滴指示劑,用 0.1000 mol·L-1硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2 標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,重復(fù)進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)。(已知 Cr2 O72-被還原為 Cr3+)

①氧化還原滴定過(guò)程中的離子方程式為_____

②若三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2 標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為 25.00 mL,則所得產(chǎn)品中 K2Cr2O7 的純度為_____%。[已知 M(K2Cr2O7)=294 g·mol-1,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字]。

(5)上述流程中 K2Cr2O7 發(fā)生氧化還原反應(yīng)后所得溶液中除含有 Cr3+外,還含有一定濃度的 Fe3+雜質(zhì),可通過(guò)加堿調(diào) pH 的方法使兩者轉(zhuǎn)化為沉淀。已知 c(Cr3+)=3×10-5 mol·L-1,則當(dāng)溶液中開(kāi)始析出 Cr(OH)3 沉淀時(shí)Fe3+是否沉淀完全______(”),寫出計(jì)算過(guò)程________________(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】砂質(zhì)土壤分析中常用KarlFischer法是測(cè)定其中微量水含量,該方法原理是I2SO2反應(yīng)定量消耗水(假設(shè)土壤中其他成分不參加反應(yīng)),據(jù)此回答下列問(wèn)題:

(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:________________________

步驟①:消耗反應(yīng)樣品中的水

下圖是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬KarlFischer法的實(shí)驗(yàn)裝置圖:

(2)裝置連接的順序?yàn)?/span>a__________(填接口字母順序);M儀器的名稱為__________,其在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的作用是__________________________。

(3)操作步驟①:連接裝置并檢查裝置氣密性,裝入藥品,_________________;關(guān)閉彈簧夾,打開(kāi)分液漏斗活塞;反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉分液漏斗活塞,繼續(xù)通入N2,取下D裝置;步驟②:測(cè)定剩余的碘時(shí),向反應(yīng)后的D裝置加入蒸餾水,過(guò)濾,充分洗滌濾渣,并合并洗滌液和濾液,將其配成250.00mL溶液,取25.00mL0.20mol·L1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定剩余的碘單質(zhì),已知反應(yīng)如下:2S2OI2=S4O2I。

(4)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)裝在________(填“酸式”“堿式”)滴定管中;上述操作中,合并洗滌液和濾液的目的是________________________________

(5)滴定實(shí)驗(yàn)重復(fù)四次得到數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)

1

2

3

4

消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積/mL

18.37

20.05

19.95

20.00

①若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),向D裝置中加入10.00g土壤樣品和10.16gI2(已知I2過(guò)量),則樣品土壤中水的含量為________%(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

②若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液已部分氧化變質(zhì),則水含量測(cè)定結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

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