【題目】環(huán)氧乙烷常用于一次性口罩生產(chǎn)過程中滅菌和新冠病毒的消殺,工業(yè)上常利用乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷(),發(fā)生的反應(yīng)如下。
主反應(yīng)Ⅰ:2CH2=CH2(g)+O2(g) 2 (g) =-210kJ·mol-1
副反應(yīng)Ⅱ:CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O)(l)=-1324kJ·mol-1
Ⅲ.2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)
已知:環(huán)氧乙烷選擇性是指乙烯進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ生成環(huán)氧乙烷的優(yōu)勢(shì)。
(1)=_________kJ·mol-1。
(2)①圖1是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與流速關(guān)系的圖象,圖中隨進(jìn)料氣的流速加快,乙烯的轉(zhuǎn)化率下降,其可能原因是_________________。
②圖2是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與壓強(qiáng)關(guān)系的圖象,圖中當(dāng)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)高于2.4MPa,環(huán)氧乙烷選擇性下降,其可能原因是__________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)Ⅰ中,v正=K正·x2(CH2=CH2)·x(O2),v逆=K逆·x2(),(式中x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);K正、K逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①若在1L的密閉容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定溫度下只發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率為75%,則該反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。
②若平衡后僅升高溫度,則下列說法正確的是___________。
a.x(CH2=CH2)增大,x()減小
b.K正與K逆的比值增大
c.v正減小,v逆增大
d.K正與K逆的比值減小
(4)將乙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng),轉(zhuǎn)化為氯乙醇[CH2(OH)CH2C],氯乙醇進(jìn)一步反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,其電解簡易裝置如右圖所示。
已知:CH2=CH2+H2O+Cl2→CH2(OH)CH2Cl+HCl
①a電極為___________(選填“陰極”或“陽極”)。
②b電極區(qū)域生成環(huán)氧乙烷的化學(xué)方程式為______________________。
【答案】-2438 流速越快,反應(yīng)物接觸時(shí)間越短,原料氣與催化劑接觸時(shí)間也短,消耗乙烯的量越少,導(dǎo)致乙烯轉(zhuǎn)化率下降。 壓強(qiáng)增大,主、副反應(yīng)速率增加,使反應(yīng)體系升溫,可能導(dǎo)致副反應(yīng)速率比主反應(yīng)速率增大的快,使環(huán)氧乙烷的選擇性降低;壓強(qiáng)增大副反應(yīng)Ⅲ的平衡逆移,環(huán)氧乙烷濃度增大,不利于反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行,故環(huán)氧乙烷選擇性降低 36 ad 陽極 CH2(OH)CH2Cl + NaOH→ + NaCl + H2O
【解析】
(1)主反應(yīng)①:2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g)△H1=-210.0kJmol-1
副反應(yīng)②:CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1324.0kJmol-1
根據(jù)蓋斯定律計(jì)算②×2-①得到2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)的△H3=[2×(-1324.0)+210.0]kJ/mol=-2438kJ/mol;
答案為-2438。
(2)①流速越快,反應(yīng)物接觸時(shí)間越短,原料氣與催化劑接觸時(shí)間也短,消耗乙烯的量越少,導(dǎo)致乙烯轉(zhuǎn)化率下降;
答案為流速越快,反應(yīng)物接觸時(shí)間越短,原料氣與催化劑接觸時(shí)間也短,消耗乙烯的量越少,導(dǎo)致乙烯轉(zhuǎn)化率下降。
②I.壓強(qiáng)增大,主、副反應(yīng)速率增加,使反應(yīng)體系升溫,可能導(dǎo)致副反應(yīng)速率比主反應(yīng)速率增大的快,使環(huán)氧乙烷的選擇性降低;II.壓強(qiáng)增大,副反應(yīng)③逆向移動(dòng),環(huán)氧乙烷濃度增大,不利于反應(yīng)①的進(jìn)行,使環(huán)氧乙烷的選擇性降低;
故答案為壓強(qiáng)增大,主、副反應(yīng)速率增加,從而導(dǎo)致反應(yīng)體系升溫;溫度升高導(dǎo)致副反應(yīng)速率比主反應(yīng)速率提高的更多,環(huán)氧乙烷的選擇性降低;壓強(qiáng)增大,副反應(yīng)③逆向移動(dòng),環(huán)氧乙烷濃度增大,導(dǎo)致反應(yīng)①進(jìn)行不利,環(huán)氧乙烷選擇性降低。
(3)①在1L的密閉容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定溫度下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率為75%,則由反應(yīng)2CH2=CH2(g)+O2(g)2可知,平衡時(shí),c(CH2=CH2)=0.5mol/L,c(O2)=0.25mol/L,c()=1.5mol/L,則平衡常數(shù)K==36;
答案為36。
②a.若平衡后僅升高溫度,因?yàn)樵摲磻?yīng)2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g)△H1=-210.0kJmol-1,是放熱反應(yīng),平衡逆向移動(dòng),則x(CH2=CH2)增大,x()減小,故a正確;
b.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則k正增大的倍數(shù)<k逆增大的倍數(shù),k正與k逆比值變小,故b錯(cuò)誤;
c.升高溫度,V正,V逆均增大,故c錯(cuò)誤;
d.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則k正增大的倍數(shù)<k逆增大的倍數(shù),k正與k逆比值變小,故d正確;
答案為ad。
(4)①a連接電源正極,應(yīng)為電解池陽極;
答案為陽極。
②b為陰極,生成NaOH,CH2(OH)CH2Cl與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷、NaCl和水,方程式為CH2(OH)CH2Cl + NaOH→ + NaCl + H2O;
答案為CH2(OH)CH2Cl + NaOH→ + NaCl + H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料。工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下:
(1)沉淀A的成分是(填化學(xué)式)_________。
(2)步驟②中加入過量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,除了H++OH-=H2O還有:
_____________________________、________________________________;
(3)步驟③中通入過量CO2氣體的離子方程式有______________________;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至過量。經(jīng)測定,加入的NaOH的物質(zhì)的量(mol)和所得沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如下圖所示。
(1)寫出下列線段內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
OD段_________________________,
CD段_________________________。
(2)原溶液中Mg2+、Al3+的物質(zhì)的量濃度之比為____________。
(3)圖中C點(diǎn)橫坐標(biāo)為_______ 。
(4)圖中線段OA∶AB=____________。
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【題目】制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3主要實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:① 氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng);
② N2H4·H2O有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。
⑴從流程分析,本流程所用的主要有機(jī)原料為_______________(寫名稱)。
⑵步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí),若溫度為41℃,測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3,且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1,該反應(yīng)的離子方程式為____________________。
⑶實(shí)驗(yàn)中,為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40 ℃,除減緩Cl2的通入速率外,還可采取的措施是_________________。
⑷步驟Ⅱ合成N2H4·H2O(沸點(diǎn)約118 ℃)的裝置如圖。NaClO堿性溶液與尿素[CO(NH2)2](沸點(diǎn)196.6℃)水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。
① 使用冷凝管的目的是_________________。
② 滴液漏斗內(nèi)的試劑是_______;
將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是______________________________;
③ 寫出流程中生成水合肼反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
⑸ 步驟Ⅳ制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-隨pH的分布如圖所示)。
① 邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定停止通SO2的pH值為____(取近似整數(shù)值,下同);
②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH應(yīng)控制在________。
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【題目】常溫下,向10mL0.1mol·L-1KCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分別滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加過程中pM[表示-lgc(Cl-)或-lgc(CrO42-)]與所加AgNO3溶液體積之間的關(guān)系如下圖所示。已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀,下列說法不合理的是
A.bc所在曲線對(duì)應(yīng)K2CrO4溶液
B.常溫下,Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl)
C.溶液中c(Ag+)的大小:a點(diǎn)>b點(diǎn)
D.用0.1mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)液滴定上述KCl、K2CrO4溶液時(shí),Cl-先沉淀
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【題目】已知氨氣、氯化氫極易溶于水。實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置干燥收集氣體R,并吸收多余尾氣,則R是( )
A.CH4B.HClC.COD.NH3
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【題目】硫酸鉛(PbSO4)廣泛應(yīng)用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦(主要成分為PbS,含有FeS2等雜質(zhì))和軟錳礦(主要成分為MnO2)制備PbSO4的工藝流程如圖:
已知:i.PbCl2難溶于冷水,易溶于熱水。
ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) ΔH>0
iii.Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。
(1)“浸取”時(shí)需要加熱,此時(shí)鹽酸與MnO2、PbS發(fā)生反應(yīng)生成PbCl2和S的化學(xué)方程式為__。
(2)“調(diào)pH”的目的是__。
(3)“沉降”操作時(shí)加入冰水的作用是__。
(4)時(shí),PbCl2(s)在不同濃度的鹽酸中的最大溶解量(g·L-1)如圖所示。下列敘述正確的是__(填字母)。
A.鹽酸濃度越小,Ksp(PbCl2)越小
B.x、y兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Pb2+)不相等
C.當(dāng)鹽酸濃度為1mol·L-1時(shí),溶液中c(Pb2+)一定最小
D.當(dāng)鹽酸濃度小于1mol·L-1時(shí),隨著HCl濃度的增大,PbCl2溶解量減小是因?yàn)?/span>Cl-濃度增大使PbCl2溶解平衡逆向移動(dòng)
(5)PbCl2經(jīng)“沉淀轉(zhuǎn)化”后得到PbSO4,當(dāng)c(Cl-)=0.1mol·L-1時(shí),c(SO42-)=__。
(6)“濾液a”經(jīng)過處理后可以返回到__工序循環(huán)使用。利用制備的硫酸鉛與氫氧化鈉反應(yīng)制備目前用量最大的熱穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9] ·10H2O},其流程如圖:
V2O5VOCl2溶液氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體
(1)“還原”過程中的還原劑是__(填化學(xué)式)。
(2)已知VO2+能被O2氧化,“轉(zhuǎn)化”可在如圖裝置中進(jìn)行。
①儀器M的名稱是__,實(shí)驗(yàn)開始前的操作是__。
②裝置B的作用是__。
③加完VOCl2溶液后繼續(xù)攪拌一段時(shí)間,使反應(yīng)完全,再進(jìn)行下列操作,順序?yàn)?/span>__(填字母)。
a.錐形瓶口塞上橡膠塞
b.取下P
c.將錐形瓶置于干燥器中,靜置過濾
④得到紫紅色晶體,抽濾,并用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次,用無水乙醇洗滌2次,再用乙醚洗滌2次,抽干稱重。用飽和NH4HCO3溶液洗滌除去的陰離子主要是__(填離子符號(hào)),用無水乙醇洗滌的目的是__。
⑤稱量mg產(chǎn)品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍過量,充分反應(yīng)后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過量,再用尿素除去過量NaNO2,最后用cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(已知滴定反應(yīng)為VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL。若(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),會(huì)使測定結(jié)果___(填“偏高”“偏低”或“無影響”),產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__(以VO2+的量進(jìn)行計(jì)算,列出計(jì)算式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵和氧化鐵的混合物共2mol,加鹽酸后固體全部溶解,共收集到0.5molH2,且溶液中加入KSCN溶液不顯紅色,則原混合物中鐵的物質(zhì)的量為
A.0.5molB.1.5molC.0.75molD.1.25mol
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