精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】由合成气制备乙醇一般有两种方法:

(1)直接合成法①2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H1

②2CO(g) +4H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H2= -253.6kJ·mol-1

(2)间接合成法

合成气反应生成二甲醚(CH3OCH3),二甲醚羰基化合生成乙酸甲酯,乙酸甲酯加氢得到乙醇。其生产流程如下图所示:

③ 3CO(g) + 3H2(g) CH3OCH3(g) + CO2 △H3= -260.2kJ·mol-1

④ CH3OCH3(g) + CO(g) CH3COOCH3(g)

回答下列问题

(1)5MPa、起始投料量n(H2):n(CO2)=3:1测得不同温度时反应中各物质的平衡组成如图1所示

①反应①的△H1 0,△S 0。(填“>”、“<”或“=”)

②已知CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H= -41 kJ·mol-1,则△H1=

③500K时,反应达到平衡后,在t1min时升温到600K,反应在t2min重新达到平衡,请在图2中画出体系中水的体积分数在t1min后的变化曲线。

(2)对反应③处于化学平衡状态时的描述,正确的是 。(填字母)。

A.CO的含量保持不变 B.容器中CH3OCH3浓度与CO2浓度相等

C.3V(CO)=V(CH3OCH3) D.体系的温度保持不变

(3)间接合成法中将甲醇(CH3OH)循环使用的目的是

(4)在2Mpa、T℃时1L的恒容容器中,充入1.0mol乙酸甲酯和2.0mol氢气,发生反应⑤,经t min后反应达到平衡,测得乙酸甲酯的转化率为75%。则氢气的反应速率v(H2)= ,平衡常数K=

【答案】(1)①<;<②-171.6kJ·mol-1

(达平衡时H2O%大于40%小于45%)

(2)AD

(3)由于甲醇分子间脱水生成二甲醚,既实现了甲醇的回收利用,又增加了甲醚的含量,提高了目标产物的产率(“实现甲醇的回收利用,提高原子利用率”等合理答案都给分,)

(4)1.5/t mol·L-1·min-1;9

【解析】

试题分析根据图示升高温度乙醇的含量减小平衡逆向移动正反应放热,△H1<0;正反应是气体物质的量减少的反应所以△S<0;②2CO(g) +4H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H2= -253.6kJ·mol-1CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H= -41 kJ·mol-1根据盖斯定律,②-×2:2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H1=-171.6kJ·mol-1③500K反应达到平衡后t1min时升温到600K,反应在t2min重新达到平衡水的体积分数由60%降至达平衡时H2O%大于40%小于45%,

(2)对反应③处于化学平衡状态时的描述,正确的是 。(填字母)。

A.根据定义,CO的含量保持不变一定平衡;B容器中CH3OCH3浓度与CO2浓度相等,不一定平衡;

C.根据定义V=V,达到平衡,3V(CO)=V(CH3OCH3) 不一定平衡 D.体系的温度保持不变,一定平衡;

(3)间接合成法中将甲醇(CH3OH)循环使用的目的是实现甲醇的回收利用,提高原子利用率

(4)CH3COOCH3+2H2→CH3CH2OH+ CH3OH

开始 1 2 0 0

转化 0.75 1.5 0.75 0.75

平衡 0.25 0.5 0.75 0.75

在2Mpa、T℃时1L的恒容容器中,充入1.0mol乙酸甲酯和2.0mol氢气,发生反应⑤,经t min后反应达到平衡,测得乙酸甲酯的转化率为75%。则氢气的反应速率v(H2)= 1.5/t mol·L-1·min-1,平衡常数K=9

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】利用I2O5可消除CO污染,反应为I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)。不同温度下向装有足量的I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO,测得CO2 的体积分数ψ(CO2)随时间t变化曲线如右图下列说法正确的是

Ab点时,CO的转化率为20%

B容器内的压强保持恒定,表明反应达到平衡状态

Cb点和d点的化学平衡常数:Kb>Kd

D.0到0.5min反应速率v(CO)=0.3mol·L-1·min-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】Cu + 2H2SO4( CuSO4 + SO2↑+ 2H2O反应中

(1) 元素被氧化 是氧化剂还原产物是

(2)用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目。

Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

3若有2molH2SO4参与反应,则被还原的H2SO4 g

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是

A. 根据图可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”ΔH0

B. 表示压强对可逆反应 2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大

C. 可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化

D. 根据图,除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入适量CuOpH4左右

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】I.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时, 涉及如下反应: 2NO(g) +Cl2(g) 2ClNO(g) ΔH< 0

写出该反应的平衡常数表达式

为研究不同条件对反应的影响,:在恒温条件下, 向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2, 10 min时反应达到平衡。测得10 min内v(ClNO) =7.5×10-3 mol·L-1·min-1, 则平衡后n(Cl2) = mol, NO的转化率α1= 。其他条件保持不变, 反应在恒压条件下进行, 平衡时NO的转化率α2 α1(填“>” “<” 或“=”), 平衡常数K (填“增大” “减小” 或“不变”) 。若要使K减小, 可采取的措施是

II. 实验室可用NaOH溶液吸收NO2, 反应为2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A, 溶液B为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液, 则两溶液中c(NO3-) 、c(NO2-) 和c(CH3COO-) 由大到小的顺序为

(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1, CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1)

可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是

a. 向溶液A中加适量水 b. 向溶液A中加适量NaOH

c. 向溶液B中加适量水 d. 向溶液B中加适量NaOH

III.(1)已知丙醛的燃烧热为,丙酮的燃烧热为,试写出丙醛燃烧热的热化学方程式

(2)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH) 2,装置如右下图所示,其中P端通入CO2

①石墨I电极上的电极反应式为

②通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。则下列说法中正确的是 (填序号)。

A. X、Y两端都必须用铁作电极 B. 可以用NaOH溶液作为电解液

C. 阴极发生的反应是:2H2O+ 2e= H2↑+ 2OH D. 白色沉淀只能在阳极上产生

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】医疗上绿矾(FeSO47H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究:

.【制备产品】

该小组由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质),用如图所示装置制备 FeSO4 7H2O晶体,步骤如下:

(1)预处理:先将废铁屑加入到饱和 Na2CO3溶液中洗涤,目的是__________ ,然后将废铁屑用水洗涤 2~3 遍。

(2)将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中,并持续通入N2

(3)再加入足量稀硫酸,控制温度 50~80之间,充分反应后,圆底烧瓶中剩余的固体为__________ 。实验室常用铁氰化钾溶液检验反应生成的Fe2+写出该反应的离子反应方程式:______________;

(4)获取产品:先向步骤(3)中反应后的混合物中加入少许蒸馏水,趁热过滤,冷却结晶,滤出晶体,用少量冰水洗涤 2~3 次,再用滤纸将晶体吸干,密闭保存。

.【测定FeSO4 7H2O 含量】

(1)称取上述样品 10.0g,溶于适量的稀硫酸中,配成 100mL 溶液,准确量取 25.00mL 该液体于锥形瓶中,用 0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定滴定3次,平均消耗 10.00mL标准液,该样品中 FeSO4 7H2O 的质量分数为________ (已知 Mr(FeSO4 7H2O)=278)

(2)若测量结果偏小,则可能是在定容时________(填“俯视”或“仰视”)读数。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】【加试题】()在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2X(g) + Y(g) 2Z(g) ,已知将2molX和1molY充入该容器中,反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol。回答下列问题

(1)该反应的v-t图像如图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图中右图所示。以下说法正确的是

a1a2 b1b2 t1t2 右图中阴影部分面积更大 两图中阴影部分面积相等

(2)若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时(正反应放热),平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点的气体密度:A<C

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

E.A、C两点X的浓度:A>C

)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)pC(g),在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表

压强p/Pa

2×105

5×105

1×106

c(A)/mol·L-1

0.08

0.20

0.44

(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡 移动(填:向左 向右,不);

(2)当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式:

3其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。2×105 Pa时,A的转化率随时间变化如下图,请在图中补充画出压强分别为5×105 Pa 和1×106 Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图线上标出压强)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】请将括号中的杂质去除,依次写出除杂试剂和实验方法

例:CO2(HCl)饱和NaHCO3溶液洗气

甲烷(乙烯):___________________,________。

():___________________,________。

HBr(Br2):___________________,________。

溴苯(Br2):___________________,________。

乙醇(乙酸):___________________,________。

乙酸乙酯(乙酸):___________________,________。

.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有橡胶的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关信息如下:

相对分子质量

沸点/

水中溶解度

异戊醇

88

131

微溶

60

118

乙酸异戊酯

130

142

难溶

实验步骤:

在A中加入4.4g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集140~143馏分,得乙酸异戊酯3.9g.回答下列问题:

(1)装置B的名称是________________;

(2)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层_________(填标号)

A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出

C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出

B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出

D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出

(3)本实验中加入过量乙酸的目的是_________________;

(4)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是_________________;

(5)本实验的产率是____________。

A.30% B.40% C.50% D.60%

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点,特别适合于固定式大规模储能应用的需求。一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为:NaTi2(PO4)3 +2Na2NiFeII (CN)6 Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFeIII(CN)6(注:其中P的化合价为+5Fe的上标IIIII代表其价态)。下列说法不正确的是( )

A.放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应

B.放电时负极材料中的Na脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na嵌入到正极材料中

C.充电过程中阳极反应式为:2NaNiFeIII(CN)62Na2e2Na2NiFeII (CN)6

D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变

查看答案和解析>>

同步练习册答案