乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:___________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质), 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的 热量,则该反应的热化学方程式为_____________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________;(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Kal=1×10-7,Ka2=1×10-13)
④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是_______(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。
高三化学填空题困难题
乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为____________________________________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:__________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质),电石与水反应生成C2H2(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的热量,则该反应的热化学方程式为______________________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:
4CuSO4+PH3+4H2O==4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是___________________(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如下图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,CH4、C2H2及H2的物质的量分别为a、b、c,则总压P与a、b、c之间的关系为___________________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:___________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质), 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的 热量,则该反应的热化学方程式为_____________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________;(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Kal=1×10-7,Ka2=1×10-13)
④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是_______(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。
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乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:___________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质), 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的 热量,则该反应的热化学方程式为_____________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________;(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Kal=1×10-7,Ka2=1×10-13)
④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是_______(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。
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乙炔是重要的化工原料,广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种,如电石法、甲烷裂解法等。
(1)在Co(NO3)2催化下,乙炔可被50%的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。
①该反应的化学方程式为________________________;
②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗,用方程式说明:___________________。
(2)电石法原理为:由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质), 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。
①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体,同时生成CO气体吸收7.25kJ的 热量,则该反应的热化学方程式为_____________________________________;
②用CuSO4溶液净化乙炔气体,去除PH3的反应之一为:4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,每去除1 mol PH3,该反应中转移电子的物质的量为__________;
③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________;(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Kal=1×10-7,Ka2=1×10-13)
④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高,缺点是_______(举1例)。
(3)甲烷裂解法原理为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H,实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示:
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”);
②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
③M点时,若容器中气体的总物质的量为1 mol,则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。
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高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为___________________________。
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol
C2H2(g)+2.5O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=-1299.6 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的ΔH=________kJ/mol。
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时,向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为________。上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01 mol/(L·s)的平均速率增多,经t s后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1_____(填“>” 或“<”)T2,t=________s;
②列式计算反应2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=__________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3);
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有__________________。
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乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1) △H1=-890.3kJ/mol
C2H2(g)+2.50(g)===2CO2(g)+H2O(1) △H2=-1299.6J/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H3=-571.6kJ/mol
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的△H=_____kJ/mol。
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H____0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为____%(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1_____(填“>”或“<”)T2,t=______s。
②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3)。
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有___________。
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是一种重要的化工原料,被广泛应用在工农业生产中。请运用所学知识解决下列问题:
已知反应:
工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到进行裂解。该反应的热化学方程式为______。
容积固定为1L的密闭容器内充入和,保持发生反应,用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如下表:
反应时间 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强 |
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率______。
对于反应来说:
时,平衡常数。测得密闭容器中各物质达到平衡时物质的量浓度分别为:,,,,则______填“”、“”或“”,判断依据是______。
下列措施有利于提高反应混合气中含量的是______。
A.使用催化剂 升高温度 及时导出CO 增大反应体系的压强
一定条件下,将与按物质的量之比1:1置于恒容密闭容器中反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是______。
A.
B.体系中混合气体密度不变
C.与的转化率相等
D.与物质的量之比不再改变
E.反应体系压强不再改变
以甲烷为燃料的新型电池得到广泛应用。下图是甲烷燃料电池工作原理的示意图。
极上的电极反应式为______。
以该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到标准状况气体时,消耗甲烷的体积为______标准状况。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1
2CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,每生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式________________________________。
②反应热大小比较:过程I________过程Ⅱ(填“大 于”、“小于”或“等于”)。
Ⅱ.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________,在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_______K左右。
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________;
②若T1<T2,则该反应的ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”);
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为______。
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由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g) +1/2O2(g) =CO(g) +2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1
2CH4(g) +H2O(g) =CO(g) +3H2(g) △H2=+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式________________________________。
②反应热大小比较:过程I________过程II (填“大 于”、“小于”或“等于”)。
II.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________,
在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_______K左右。
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃ 和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol) 如下表:
物质 温度℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________;
②若T1<T2,则该反应的ΔH_________0 (填“>”、“<”或“=”) ;
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为______。
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