精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】碳及其化合物在有机合成、能源开发等方面具有十分广泛的应用。

.工业生产精细化工产品乙二醛(OHCCHO)

(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,此反应的化学方程式为_____________,该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点: ___________________

(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

①已知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)  ΔH=-484 kJ/mol,化学平衡常数为K1

OHCCHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78 kJ/mol,化学平衡常数为K2

则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)O2(g) OHCCHO(g)2H2O(g)ΔH=______。相同温度下,该反应的化学平衡常数K=_______(用含K1K2的代数式表示)

②当原料气中氧醇比为43时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450495 ℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是_______________________

.副产物CO2的再利用

(3)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示,则下列说法正确的是______(填字母)

A.550℃时,若充入氢气,则vv均减小,平衡不移动

B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25%

C.T℃时,若再充入等物质的量的CO2CO,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p

已知:计算用平衡分压代替平衡浓度,气体分压(p)=气体总压(p体积分数。

【答案】3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O 生成的NO会污染空气,硝酸会腐蚀设备 406 kJ/mol 升高温度,主反应平衡逆向移动 温度超过495 ℃时,乙二醇大量转化为二氧化碳等副产物 B

【解析】

(1)催化剂是硝酸铜、反应物是乙醛和稀硝酸,生成物是乙二醛、NO和水,根据反应式和生成物书写方程式;该反应中需要具有腐蚀性是酸,且生成有毒气体NO

(2)OHC-CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g) H=-78kJ/mol

2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-484kJ/mol

将两个方程式相减得HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)H进行相应的改变,方程式相减,平衡常数相除;

②从温度对化学平衡移动的影响及温度高发生副反应分析;

温度升高,平衡向吸热方向移动,温度大于495℃二氧化碳产率增大;

(3)A.可变的恒压密闭容器中反应,550℃时若充入与反应体系无关的气体,相当于减小压强,则vv均减小,又该反应是气体体积增大的反应,平衡正向移动;

B.由图可知,650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,根据三段式进行计算;

C.由图可知,T℃时,反应达平衡后COCO2的体积分数都为50%即为平衡状态;

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=,据此计算。

(1)Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,硝酸被还原为NO,反应方程式为:3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O,该反应的反应物硝酸具有强烈的腐蚀性,而且反应生成物有NO,会造成空气污染,因此该方法存在比较明显的缺点是:生成的NO会污染空气,硝酸会腐蚀设备;

(2)a.OHC-CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g) H=-78kJ/mol

b.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-484kJ/mol

b-a,整理可得:减去第一个方程式得HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)H=(-484kJ/mol)-(-78 kJ/mol)=—406kJ/molK1=K2==,化学平衡常数K=,所以K=

②主反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g) H=—406kJ/mol为放热反应,当反应达到平衡后,升高温度平衡逆向移动,使乙二醛产率降低;而且当温度超过495℃时,反应物乙二醇有大量发生副反应,转化为CO2等副产物,也会使乙二醛产率降低;

(3)A.在可变的恒压密闭容器中反应,550℃时若充入与反应体系无关的气体如H2,相当于减小了压强,由于反应混合物的浓度减小,所以vv均减小;又因为该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以减小压强,化学平衡正向移动,A错误;

B.由图可知,650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,反应反应转化了xmol,则有

C(s)CO2(g) 2CO(g)

开始 1 0

转化 x 2x

平衡 1-x 2x

所以×100%=40%,解得x=0.25mol,所以CO2的转化率为×100%=25%B正确;

C.由图可知,T℃时,反应达平衡后COCO2的体积分数都为50%即为平衡状态,若再加入等物质的量的COCO2,反应体系就是这两种气体,二者的含量不变,所以平衡不移动,C错误;

D.925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数都为4%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp===23.0PD错误;

故合理选项是B

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是

A. MnO2+ 4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑ + 2H2O中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶4

B. 2H2S+ SO2=3S+2H2O中,氧化产物和还原产物物质的量之比为1∶1

C. 3S+ 6KOH=2K2S+ K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素物质的量之比为2∶1

D. Al2O3+N2+3C2AlN+3CO中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】Na2CO3NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L1的盐酸,测得溶液中的HCO3-CO32-AlO2-Al3离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )

A.原混合溶液中的CO32-AlO2-的物质的量之比为1∶2

BV1∶V21∶5

CM点时生成的CO20.05 mol

De曲线表示的离子方程式为Al(OH)33H===Al33H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】大地震过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂粉精是常用的消毒剂。

1)工业上制取漂粉精的化学方程式为______________________,在使用漂粉精时,为了加速漂白作用,可以在漂粉精中加入少量________________.

2)漂粉精暴露在空气中易失效的主要原因是__________________________(用化学方程式表示)

3)浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应Ca(ClO)2+4HCl()=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,用贮存很久的漂粉精和浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是__________.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】(1)某有机物的结构表示为,其名称是________________________

(2)写出下列反应的化学方程式:

①草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色:____________________________________

②把浓硝酸、浓硫酸和甲苯混合加热制备TNT______________________________

③溴乙烷在一定条件下发生消去反应:__________________________________

(3)某烃A分子中碳的质量分数为90.57%,在某温度下V L该烃的蒸气质量是相同状况下V L H2质量的53倍,则烃A的分子式为______________;若烃A分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物只有一种,则A的结构简式为______________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl26H2O),其过程为:

已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

沉淀完全的pH

3.7

9.7

Ⅱ.SrCl26H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水.

(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和______(写一种).碳酸锶与盐酸反应的离子方程式______

(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至______;宜用的试剂为______

A.1.5B.3.7C.9.7D.氨水E.氢氧化锶粉末F.碳酸钠晶体

(3)操作③中所得滤渣的主要成分是______(填化学式)

(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是______

A5060B80100C100℃以上

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是

A. 60g冰醋酸晶体中,含阴离子数目为NA

B. 标准状况下,22.4LCCl4中含有分子的数目为NA

C. 常温下,46gNO2N2O4混合气体中含分子数为NA

D. 32gCu投入300mL10mol/L的浓硝酸中,充分反应后转移电子数为NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100mL 3.00mol/LNaOH溶液(密度为1.12g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500mol

1)原NaOH溶液的质量分数为

2)所得溶液中Cl的物质的量为 mol

3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)n(H2)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行如下实验:

①可将2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH42C2O4晶体,反应生成 CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液。

②将①得到的H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+

③终点时用去20mL l.0×l04 mol/LKMnO4溶液。

1)写出用KMn04滴定H2C2O4的离子方程式_____________________

2)滴定时,将KMnO4溶液装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

3)判断滴定终点的方法是________________________

4)误差分析:(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

①如果滴定管用蒸馏水洗后未用酸性KMnO4标准液润洗,则测量结果________

②滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果________

5)计算:血液中含钙离子的浓度为________mol/L

查看答案和解析>>

同步练习册答案