【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機(jī)化工原料。丙烷脫氫制丙烯發(fā)生的主要反應(yīng)及能量變化如圖。

1)丙烷脫氫制丙烯為強(qiáng)吸熱過程。

①為提供反應(yīng)所需熱量,恒壓時(shí)若向原料氣中摻入水蒸氣,則K(主反應(yīng))__(增大”“減小不變,下同),轉(zhuǎn)化率α(C3H8)__。

②溫度升高,副反應(yīng)更容易發(fā)生的主要原因是__。

2)如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(圖中的壓強(qiáng)分別為104Pa105Pa)。

104Pa時(shí),圖中表示丙烯的曲線是__(”“”“”)

104Pa、500℃時(shí),主反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=__(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。

3)利用CO2的弱氧化性,開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機(jī)理如圖。

已知:COH2的燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1。

①圖中催化劑為__。

298K時(shí),該工藝總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__。

③該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,原因是__

【答案】增大 增大 副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能 3.3×103Pa CrO3 C3H8(g)CO2(g)C3H6(g)CO(g)H2O(l) ΔH=121.5kJ/mol 碳與CO2反應(yīng)生成CO,脫離催化劑表面

【解析】

1)根據(jù)平衡移動(dòng)原理及轉(zhuǎn)化率概念分析解答;(2)根據(jù)圖示及平衡移動(dòng)原理、平衡常數(shù)表達(dá)式分析解答;(3)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖及催化劑的作用機(jī)理分析解答,根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式。

1)①由題可知,丙烷脫氫制丙烯為吸熱反應(yīng),恒壓時(shí)若向原料氣中摻入水蒸氣,體系溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)K增大,丙烷的轉(zhuǎn)化率增大;

②由圖可知,副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能,溫度升高,活化能較低的副反應(yīng)更容易發(fā)生。故答案為:增大;增大;副反應(yīng)的活化能低于主反應(yīng)的活化能;

2丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)減。辉摲磻(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故曲線代表104Pa時(shí)丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù);

②104Pa500℃時(shí),丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)為33%,設(shè)起始丙烷為1mol,轉(zhuǎn)化率為x,由題意建立如下三段式:

0.33,解得x≈0.5,丙烷、丙烯和氫氣的分壓均為104Pa×,則Kp104Pa×3.3×103Pa,故答案為:;3.3×103Pa;

3由圖可知,反應(yīng)3C3H82CrO33C3H6Cr2O33H2O,反應(yīng)3CO2Cr2O32CrO33CO,則催化劑為CrO3;

由題意可得H2(g)O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol(a);CO(g)O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol(b);C3H8(g)C3H6(g)H2(g) ΔH=+124.3kJ/mol(c)。由蓋斯定律可得(c)(b)(a),得熱化學(xué)方程式C3H8(g)CO2(g)C3H6(g)CO(g)H2O(l),則ΔH(124.3kJ/mol)(283.0kJ/mol)(285.8kJ/mol)=+121.5kJ/mol;

該工藝中碳與CO2反應(yīng)生成CO,可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,故答案為:CrO3;C3H8(g)CO2(g)C3H6(g)CO(g)H2O(l) ΔH=121.5kJ/mol;碳與CO2反應(yīng)生成CO,脫離催化劑表面。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下圖的裝置中,干燥燒瓶中盛有某種氣體,燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠管的膠頭,下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是

A.CO2NaHCO3溶液) 無(wú)色噴泉B.NH3H2O含酚酞) 紅色噴泉

C.CO2NaOH溶液) 無(wú)色噴泉D.HClAgNO3溶液) 白色噴泉

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【題目】以石油裂解得到的乙烯和1,3-丁二烯為原料,經(jīng)過下列反應(yīng)合成高分子化合物H,該物質(zhì)可用于制造以玻璃纖維為填料的增強(qiáng)塑料(俗稱玻璃鋼)

請(qǐng)按要求填空:

1)寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:反應(yīng)① ___________ ; 反應(yīng)⑤ ___________

2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是:__________ 。

3)反應(yīng)③、④中有一反應(yīng)是與HCl加成,該反應(yīng)是______(填反應(yīng)編號(hào)),設(shè)計(jì)這一步反應(yīng)的目的是_____,物質(zhì)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____。

4)寫出與G具有相同種類和數(shù)目的官能團(tuán)的同分異構(gòu)體:________。

5)寫出由甲苯合成苯甲醛的合成路線________。

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【題目】常溫下將0.100mol·L1NaOH溶液滴加到20mL 0.100mol·L1的草酸(分子式為H2C2O4,二元弱酸)溶液中,滴加過程中,溶液中H2C2O4、HC2O4-C2O42-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化曲線如圖所示,下列敘述正確的是

A.電離常數(shù)Ka1(H2C2O4)=104.2

B.當(dāng)?shù)稳?/span>10mLNaOH溶液時(shí):c(Na)+c(H)=c(HC2O4-)+c(OH)+2c(C2O42-)

C.pH7.0的溶液中:c(Na)<2c(C2O42-)

D.當(dāng)?shù)稳?/span>20mLNaOH溶液時(shí):c(H)+c(H2C2O4)=c(OH)+c(C2O42-)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】過渡元素鐵可形成多種配合物,如黃血鹽[K4Fe(CN)6]、普魯士藍(lán)、血紅素等

1)已知:3K4Fe(CN)6]=2KCN + Fe3C + 3C + (CN)2↑ +2N2

①(CN)2分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為n(σ)﹕n(π)=____

②(CN)2在一定條件下氫化可以得到乙二胺(H2NCH2CH2NH2),乙二胺易溶于水,除因?yàn)槭菢O性分子外,還可能的原因是____。

2)普魯士藍(lán)的化學(xué)式為Fe4[Fe(CN)6]3,寫出外界離子基態(tài)核外電子排布式____。

3)血紅素(如圖)是血紅蛋白的合成原料之一,血紅色中的N原子的雜化類型為____,請(qǐng)用“→”在圖中標(biāo)出Fe2+的配位鍵_________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的是(

A.甲圖裝置可以實(shí)現(xiàn)鐵片上鍍鋅

B.乙圖表示鋼閘門用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法加以防護(hù)

C.丙圖中,鹽橋中的K+向盛有ZnSO4溶液的燒杯中移動(dòng)

D.丁圖中,X處補(bǔ)充稀NaOH溶液以增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性

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【題目】某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料,以吸收ZnSO4溶液的有機(jī)高聚物做固態(tài)電解質(zhì),其電池總反應(yīng)為:

MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O

其電池結(jié)構(gòu)如圖1所示,圖2是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。

下列說法中,正確的是(

A.碳納米管具有導(dǎo)電性,可用作電極材料

B.放電時(shí),電池的正極反應(yīng)為MnO2-e-+H+=MnOOH

C.充電時(shí),Zn2+移向MnO2

D.合成有機(jī)高聚物的單體是

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】卡巴拉丁F是老年人認(rèn)知障礙的重要治療藥物。其合成路線如圖所示:

1B中含氧官能團(tuán)的名稱為___。

2B→C的反應(yīng)類型為___。

3)化合物X(C4H3ONCl)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__。

4)寫出同時(shí)滿足下列條件的A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__

①能水解,水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

②分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

5)已知:RXRCNRCOOH

RX+

和苯為主要原料制備,寫出相應(yīng)的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。___

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】三氧化二鎳(Ni2O3)是一種灰黑色無(wú)氣味有光澤的塊狀物,易粉碎成細(xì)粉末,常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如下:

下表為金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(設(shè)開始沉淀時(shí)金屬離子濃度為1.0 mol·L1)

回答下列問題:

(1)為提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時(shí)可采取的措施是___________(寫兩點(diǎn)即可)

(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2、Fe2+、Fe3+、Al3+等。加H2O2的作用是__________,其離子方程式為______________________。

(3)在沉鎳前,需加Na2CO3控制溶液pH的范圍為__________

(4)沉鎳的離子方程式為_____________________。

(5)氧化生成Ni2O3的離子方程式為___________________。

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