乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
(1)部分化学键的键能如下表所示:
根据反应I的能量变化,计算x= ____。
(2)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学一平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
(3)从体系自由能变化的角度分析,反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):
(4)T℃时,向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,5 min时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示:
①0—5 min内,以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____ 。
②T℃时,该反应的平衡常数K=____ 。
③6 min时,改变的外界条件为________。
④10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl,12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min,Cl2和HC1的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HC1);0—5 min和0—12 min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2表示,则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
高三化学填空题困难题
乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
(1)部分化学键的键能如下表所示:
根据反应I的能量变化,计算x= ____。
(2)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学一平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
(3)从体系自由能变化的角度分析,反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):
(4)T℃时,向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,5 min时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示:
①0—5 min内,以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____ 。
②T℃时,该反应的平衡常数K=____ 。
③6 min时,改变的外界条件为________。
④10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl,12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min,Cl2和HC1的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HC1);0—5 min和0—12 min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2表示,则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
(1)部分化学键的键能如下表所示:
根据反应I的能量变化,计算x= ____。
(2)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为____ 。
(3)从体系自由能变化的角度分析,反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):
(4)T℃时,向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,5 min时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示:
①0—5 min内,以HCl表示的该反应速率v(HCl)=_____________。
②T℃时,该反应的平衡常数K=_____________。
③6 min时,改变的外界条件为_____________。
④10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl,12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min,Cl2和HCl的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HC1);0—5 min和0—12 min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2表示,则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
Ⅰ. △H=+124kJ·mol-1
(1)部分化学键的键能如下表所示:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/ KJ/mol | 412 | 348 | X | 436 |
根据反应I的能量变化,计算X=_________。
(2)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。请用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因:_________。
(3)已知吉布斯自由能△G=△H-T△S ,当△G < 0时反应可自发进行。由此判断反应I在_________(填“高温”或“低温”)更易自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应Ⅱ所示):
Ⅱ. △H2>0
(4)T°C时,向10 L恒容密闭容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,乙苯(或Cl2)、 α-氯乙基苯(或HCl)的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示:
①0—2 min内,以HCl表示的该反应速率v(HCI)=_________。
②6 min时,改变的外界条件为_________,该条件下的平衡常数K的数值=_________。
③10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 molα-氯乙基苯和1mol HCl,则此时该反应v正_________v逆(填“>”、“<”或“=” );若12 min时反应再次达到平衡,则在0-12 min内,Cl2的转化率α=_________。(计算结果保留三位有效数字)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
(1)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为 。
(2)从体系自由能变化的角度分析,反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):
(3)T℃时,向10 L恒容密闭容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,5 min时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示:
①0—5 min内,以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____ 。
②T℃时,该反应的平衡常数K=____ 。
③6 min时,改变的外界条件为________。
④10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充入1mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯 和l mol HCl,12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min,Cl2和HCl的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HCl);0—5 min和0—12 min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2 表示,则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
中石化于2012年将年产120万吨的乙烯工程落户大庆,乙烯是有机化工工业的重要原料,有很多重要用途。如:乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时还可获得电能,其总反应化学方程式为:2CH2=CH2+O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A. 该电池电极a为正极,b为负极
B. 电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极反应式为:CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
D. b电极有2.24LO2反应,溶液中有0.4molH+迁移到b电极上反应
高三化学单选题简单题查看答案及解析
中石化于2012年将年产120万吨的乙烯工程落户大庆,乙烯是有机化工工业的重要原料,有很多重要用途。如:乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时还可获得电能,其总反应化学方程式为:2CH2=CH2+O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A. 该电池电极a为正极,b为负极
B. 电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极反应式为:CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
D. b电极有2.24LO2反应,溶液中有0.4molH+迁移到b电极上反应
高三化学选择题简单题查看答案及解析
甲酸在有机化工中有广泛的用途,工业上可有多种途径来制备甲酸。回答下列问题:
(1)利用光催化制甲酸原理如图所示。
该装置能量转化方式为___。
(2)另一种以Ru化合物为催化剂,用H2和CO2制取甲酸的反应机理如下:
第一步:Ru(OH)2+2H2⇌RuH2+2H2O 快速平衡
第二步:RuH2+2CO2→Ru(OOCH)2 慢反应(近似认为不影响第一步反应的平衡)
第三步:Ru(OOCH)2+2H2O→2HCOOH+Ru(OH)2 快反应
下列表述正确的是___ (填序号)。
A.平衡时v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有Ru(OOCH)2
C.第二步反应中RuH2与CO2的碰撞仅部分有效
D.第三步反应的活化能较低
(3)CO2加氢也可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图:
反应CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g)的焓变△H=___kJ·mol-1。
②温度为T1℃时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g) K=2
实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆=___(以k正表示)。
③当温度改变为T2℃时,k正=1.9k逆,则T2℃时平衡压强___T1℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”),理由是___。
(4)甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸,目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:___。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是___。
(5)T℃,甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO- ⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12.5,则该温度下醋酸的电离常数Ka(CH3COOH)=___(T℃时甲酸的电离常数为2×10-4)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
(共10分)乙烯是一种用途广泛的基本有机化工原料,可以用来合成碳酸二甲酯(DMC)等重要化工产品(部分反应条件已略去):
已知:(1)羟基直接与碳碳双键相连不稳定:R—CH=CH—OH→R—CH2—CHO
(2)1mol化合物C与足量银氨溶液反应生成4mol单质银
(1)工业上生产乙烯的主要方法是 ,试剂X为 。
(2)下列说法正确的是 。
A.D→E的反应类型为取代反应
B.化合物A与化合物C含有相同官能团
C.DMC与乙酸乙酯互为同系物
D.DMC酸性条件下水解能产生CO2和甲醇
(3)写出B→C的化学反应方程式 。
(4)现代工业也常用尿素()和甲醇在催化剂、加热条件下,发生取代反应生成DMC,请写出该反应的化学反应方程式 。
高三化学推断题极难题查看答案及解析
环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
高三化学解答题困难题查看答案及解析
甲醇可采用多种方法制备,其用途广泛,是重要的化工原料。
Ⅰ.利用合成气(CO、CO2、H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)
(1)反应①过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是______________(填选项标号)。
A.①反应的△H=逆反应活化能-正反应活化能
B.把1molCO(g)和2molH2(g)充入密闭容器中充分反应,达平衡时放出的热量为91kJ
C.从图中信息可知加入催化剂能改变反应历程和热效应
D.相同条件下,CO(g)和H2(g)反应生成1mol液态CH3OH放出的热量大于91kJ
(2) 现利用①和②两个反应合成CH3OH, 已知CO可使反应的催化剂寿命下降。
若氢碳比表示为f= [(n(H2)-n(CO2)]/[(n(CO)-n(CO2)],则理论上f=______________时,原料气的利用率最高。但生产中往往采用略高于该值的氢碳比,理由是:______________________________。
Ⅱ.甲醇可用于制取甲酸甲酯,其反应方程式为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H<0。科研人员的部分研究结果如下:
(3)从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”图和生产成本角度分析,工业制取甲酸甲酯应选择的最佳压强是______________________(填“3.5×106 Pa”“4.0×106 Pa”或“5.0×106 Pa”)。
(4)实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是_______________________________________。
Ⅲ.甲醇还可以用于合成二甲醚,发生的反应为2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
己知该反应在某温度下的平衡常数为900,此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度(mol/L) | 1.25 | 0.9 | 0.9 |
(5)比较此时正、逆反应速率的大小: v正___________v逆 (填“>“<”或“=”)。
(6) 若加入CH3OH后,经6min反应达到平衡,则该时间内平均反应速率v (CH3OH) =___________mol/ (L·min)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析