苯乙烯是制备聚苯乙烯的单体。工业上,利用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应:
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+ H2O(g) △H
(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下:
利用上表数据估算△H为___________。
(2)在三个体积相同的恒容密闭容器中充入CO2和乙苯蒸气发生上述反应,有关数据如下:
①T1______T2(填“>”“<”或“=”,下同),a___________2.0。
②T1K时,容器I中平衡混合气体中苯乙烯体积分数为___________,假设容器I中起始压强为p0,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
(3)一定温度下,在某催化剂作用下发生上述反应,其反应历程如下:
①由原料到状态I__________(填“放出”或“吸收”)能量,判断依据是_______。
②如果其他条件不变,再通入CO2,如图所示的四幅图像中,符合乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系的是___________。(填选项)
高三化学综合题困难题
苯乙烯是制备聚苯乙烯的单体。工业上,利用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应:
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+ H2O(g) △H
(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下:
利用上表数据估算△H为___________。
(2)在三个体积相同的恒容密闭容器中充入CO2和乙苯蒸气发生上述反应,有关数据如下:
①T1______T2(填“>”“<”或“=”,下同),a___________2.0。
②T1K时,容器I中平衡混合气体中苯乙烯体积分数为___________,假设容器I中起始压强为p0,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
(3)一定温度下,在某催化剂作用下发生上述反应,其反应历程如下:
①由原料到状态I__________(填“放出”或“吸收”)能量,判断依据是_______。
②如果其他条件不变,再通入CO2,如图所示的四幅图像中,符合乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系的是___________。(填选项)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO2
催化脱氢制得。总反应原理如下:
△H
回答下列问题:
(1)乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行:
△H1=+117.6kJ·mol-1
H2 (g)+CO2 (g)CO (g)+H2O (g) △H2=+41.2kJ·mol-1
由乙苯制取苯乙烯反应的 。
(2)在温度为T1时,该反应的平衡常数K=0.5mol/L。在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol。
①该时刻化学反应 (填“是”或“不是”)处于平衡状态;
②下列叙述能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是 (填正确答案编号);
a.正、逆反应速率的比值恒定 b.c(CO2)=c(CO)
c.混合气体的密度不变 d.CO2的体积分数保持不变
③若将反应改为恒压绝热条件下进行,达到平衡时,则乙苯的物质的量浓度 (填正确答案编号)
A.大于0.5mol/L B.小于0.5mol/L
C.等于0.5mol/L D.不确定
(3)在温度为T2时的恒容器中,乙苯、CO2的起始浓度分别为2.0mol/L和3.0mol/L,设反应平衡后总压强为P、起始压强为,则反应达到平衡时苯乙烯的浓度为 , (均用含、P的表达式表示)。
(4)写出由苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(16分)化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
(1)已知某温度下:
反应①:CO2 (g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→(g)+H2(g), ΔH= +117.6 kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是 。
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小;
B.若继续加入1molCO2、1mol H2,平衡向正反应方向移动;
C.若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大;
D.压缩体积,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变;
(3)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(4)已知某温度下, Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ksp(Ag2SO4)= ;(两位有效数字)
(5)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH- = FeO42-+3H2,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式) ;阳极的电极反应式为: 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
I.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
已知某温度下:
反应①:CO2 (g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH = +41.2 kJ/mol;
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH= +117.6 kJ/mol;
①②的化学反应平衡常数分别为K1、K2,
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 ,该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小;
B.若再加入1molCO2、1mol H2,平衡不移动;
C.若再加入CO2则平衡向正反应方向移动,CO的体积分数减小;
D.若充入He,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变;
(3)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
II.一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
(4)升高温度,该反应的平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(5)由图2信息,计算10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”)
(6)图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
Ⅰ.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下:
反应①:CO2(g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH= +117.6kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式__________________。该反应的化学平衡常数K=_________(用K1、K2表示)。
(2)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。__________________
Ⅱ.一定条件下,合成氨反应为:如图表示在此反应过程中的能量的变化,如图表示在2L的密闭中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线.如图表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
(3)由如图信息,计算10min内该反应的平均速率v(H2)=______,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为____(填“a”或“b”或“c”或“d”)
(4)如图a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是____点,温度T1____T2(填“>”或“=”或“<”)
Ⅲ.H2O2是一种常用绿色氧化剂,工业上利用电解法制备H2O2的装置如图所示:
(5)a为______(正极、负极)
(6)通入空气的电极反应式为__________
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(16分)化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol;
反应②:(g)(g)+H2(g),ΔH= +117.6 kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后,t1时刻通入少量CO2。请
画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(3)已知某温度下,Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)=0.04 mol/L,则该温度
下Ksp(Ag2SO4)= 。(保留两位有效数字)
(4)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH-=FeO42-+3H2↑,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式);阳极的电极反应式为__ _________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(14分)苯乙烯(C6H5CH=CH2)是合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯等。工业上以乙苯(C6H5CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯,反应方程式为:
C6H5CH2CH3(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H
(1)已知:H2和CO的燃烧热(H)分别为-285.8 kJ.mol和-283.0 kJ.mol;
C6H5CH2CH3(g)+CO2 (g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(l) H=+114.8 kJ·mol-1
则制取苯乙烯反应的H为_________
(2)向密闭容器中加入1 mol乙苯,在恒温恒容条件下合成苯乙烯,达平衡时,反应的能量变化为QkJ。下列说法正确的是 _________。
A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
B.若继续加入1 mol乙苯,苯乙烯转化率增大
C.压缩体积,平衡逆向移动,反应物浓度增大,生成物浓度减小
D.相同条件下若起始加入1 mol苯乙烯和1 mol氢气,
达平衡时反应能量变化为(H-Q)kJ
(3)向2 L密闭容器中加入1 mol乙苯发生反应,达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示。700时,乙苯的平衡转化率为_______,此温度下该反应的平衡常数为 ______;温度高于970时,苯乙烯的产率不再增加,其原因可能是_________。
(4)含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染,可采用电解法去除废水中的苯乙烯,基本原理是在阳极材料MOx上生成自由基MOx(OH),其进一步氧化有机物生成CO2 ,该阳极的电极反应式为_________,若去除0.5 mol苯乙烯,两极共收集气体_________mol。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
苯乙烯()是生产各种塑料的重要单体,可通过乙苯催化脱氢制得: ΔH=Q kJ/mol。在实际生产中,常保持总压0.1MPa 不变,并向反应体系中加入稀释剂,如CO2、N2等(不参与反应)。乙苯(EB) 脱氢转化率与反应混合气物质的量之比及反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 相同条件下,正反应速率: v(A) >v(B)
B. 若在恒容条件下加入稀释剂(N2),能增大乙苯的转化率
C. 若A点乙苯的转化率为60%,则混合气体中苯乙烯的37.5 %
D. 用平衡分压来代替平衡浓度计算,其中分压=总压×物质的量分数,则600℃时,B点的平衡常数Kp=0.019MPa
高三化学单选题困难题查看答案及解析
苯乙烯是工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体,工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯:(g)(g)+H2(g) △H=+QkJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为a kJ·mol-1、bkJ·mol-1,则氢气的燃烧热为________kJ·mol-1(用含有Q、b、c的表达式表示,其中Q、b、c均大于0)。
(2)673 K时,在一恒容密闭容器中充入5 mol乙苯(g),反应达到平衡后容器内气体的压强为p1;若再充入amol的乙苯(g),重新达到平衡后容器内气体的压强为2p1,则a________5。
(3)在实际生产中,在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如图所示。
①加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是___________________________。
②用平衡分压代替平衡浓度计算,其中,分压=总压×物质的量分数,则900K时的平衡常数Kp=________。
③改变下列条件,能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是________(填标号)。
A.恒容时加入稀释剂水蒸气 B.压强不变下,温度升至1500 K
C.在容积和温度不变下充入Ar D.选用催化效果更好的催化剂
(4)已知苯乙烯可催化氧化生成苯乙醛:(g)+2O2→+ CO2+H2O,若把该反应设计为酸性燃料电池,则电池负极的电极反应式为_________________,若该电池消耗标准状况下11.2 L的O2,则外电路中理论上应转移电子的物质的量为________mol。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
苯乙烯是工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体,工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯:(g)(g)+H2(g) △H=+QkJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为a kJ·mol-1、bkJ·mol-1,则氢气的燃烧热为_____kJ·mol-1(用含有Q、b、c的表达式表示,其中Q、b、c均大于0)。
(2)673 K时,在一恒容密闭容器中充入5 mol乙苯(g),反应达到平衡后容器内气体的压强为p1;若再充入amol的乙苯(g),重新达到平衡后容器内气体的压强为2p1,则a____________5。
(3)在实际生产中,在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如图所示。
①加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是________________________________。
②在实际生产过程中,当控制反应温度为900 K时生产效率最佳,选用此温度进行生产的原因为________ (答两点)。
③用平衡分压代替平衡浓度计算,其中,分压=总压×物质的量分数,则900K时的平衡常数Kp=_______。
④改变下列条件,能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是________ (填标号)。
A.恒容时加入稀释剂水蒸气 B.压强不变下,温度升至1500 K
C.在容积和温度不变下充入Ar D.选用催化效果更好的催化剂
(4)已知苯乙烯可催化氧化生成苯乙醛: (g) + 2O2→ + CO2 + H2O,若把该反应设计为酸性燃料电池,则电池负极的电极反应式为___________________,若该电池消耗标准状况下11.2 L的O2,则外电路中理论上应转移电子的物质的量为________ mol。
高三化学综合题困难题查看答案及解析