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【题目】环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:

1)已知:(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1

H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=11.0 kJ·mol 1

对于反应:(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ΔH3=___________kJ·mol 1

2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。

A.通入惰性气体 B.提高温度

C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度

3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。

AT1T2

Ba点的反应速率小于c点的反应速率

Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率

Db点时二聚体的浓度为0.45 mol·L1

4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。

该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________

【答案】89.3 40 3.56×104 BD CD Fe电极 Fe+2+H2↑(Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑) 水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2

【解析】

1)利用盖斯定律解题;

2)利用差量法计算转化率;三行式法计算平衡常数;根据平衡移动原理解释;

3)通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析ABC选项,D选项观察图象计算;

4)根据阳极:升失氧;阴极:降得还进行分析确定阴阳极;根据题干信息中Na元素的变化确定环戊二烯得电子数和还原产物,进而写出电极反应式;注意Na与水会反应,Fe2+在碱性条件下生成沉淀。

1)根据盖斯定律①-②,可得反应ΔH=89.3kJ/mol

答案:89.3

2)假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol,平衡时环戊烯反应了xmol,根据题意可知;

g+I2g= g+2HIg 增加的物质的量

1mol 1mol 1mol 2mol 1mol

xmol 2n×20%

x=0.4nmol,转化率为0.4n/n×100%=40%

g + I2g= g+ 2HIg

P(初) 0.5×105 0.5×105 0 0

ΔP 0.5×105×40% 0.5×105×40% 0.5×105×40% 1×105×40%

P(平) 0.3×105 0.3×105 0.2×105 0.4×105

Kp==3.56×104

A.TV一定,通入惰性气体,由于对反应物和生成物浓度无影响,速率不变,平衡不移动,故A错误;

B.升高温度,平衡向吸热方向移动,环戊烯转化率升高,故B正确;

C.增加环戊烯的浓度平衡正向移动,但环戊烯转化率降低,故C错误;

D,增加I2的浓度,平衡正向移动,环戊烯转化率升高,故D正确;

答案:40%3.56×104BD

3A.温度越高化学反应速率越快,单位时间内反应物浓度减少越多,则T1<T2,故A错误;

B.温度越高化学反应速率越快,因此a点反应速率大于c点反应速率,故B错误;

C. a点、b点反应一直在正向进行,故v(正)>v()a点反应物浓度大于b点,故a点正反应速率大于b点,故C正确;

D.b点时环戊二烯浓度由1.5mol/L减小到0.6mol/L,减少了0.9mol/L,因此生成二聚体0.45mol/L,故D正确;

答案:CD

4)根据阳极升失氧可知Fe为阳极;根据题干信息Fe-2e-=Fe2+,电解液中钠离子起到催化剂的作用使得环戊二烯得电子生成氢气,同时与亚铁离子结合生成二茂铁,故电极反应式为Fe+2=+H2;电解必须在无水条件下进行,因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气,亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀;

答案:Fe电极;Fe+2=+H2Fe+2C5H6=FeC2H52+ H2);水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成FeOH2

练习册系列答案
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【题目】2SO2(g)+O2(g) ) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-98 kJ/mol。回答下列问题:

(1)图中A、C分别表示:_________________________。E的大小对该反应的反应热有无影响?_____________ 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是____________________________

(2)图中ΔH=________kJ/mol。

(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:___________________

(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________

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【题目】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:

1Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250

②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192

根据上述实验结果判断,还原CoO(s)Co(s)的倾向是CO_________H2(填大于小于)。

2721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________(填标号)。

A.<0.25 B0.25 C0.25~0.50 D0.50 E.>0.50

3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

可知水煤气变换的ΔH________0(填大于”“等于小于),该历程中最大能垒(活化能)E=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________

4Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中COH2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的PH2OPCO相等、PCO2PH2相等。

计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率(a)=___________kPa·min1467 ℃时PH2PCO随时间变化关系的曲线分别是______________________489 ℃时PH2PCO随时间变化关系的曲线分别是______________________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】ABCDE均为短周期的主族元素,其原子序数依次增大,A的原子电子层数等于其核外电子数,BC可形成离子化合物CB2D原子的M层电子数是K层电子数的3倍。

1A的元素符号是____

2B的氢化物与E的氢化物相比,较稳定的是___(填化学式)。

3CE组成的化合物的电子式是___,其中所含化学键的类型是___

4BDE按原子半径由大到小的顺序排列为___(填元素符号)。

5C的最高价氧化物对应的水化物是___,它与D的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液发生反应的离子方程式是____

6)欲证明E2的氧化性强于I2,可进行的实验操作是___,观察到的现象是___,有关反应的离子方程式是___

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】T ℃,分别向10 mL浓度均为1 mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度对数(lgc)的关系如图所示。

已知:pKa = -lgKa

下列叙述正确的是

A. 弱酸的Ka随溶液浓度的降低而增大

B. a点对应的溶液中c(HA) = 0.1 mol/L,pH=4

C. 酸性:HA<HB

D. 弱酸HB的pKa≈5

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某探究小组用碘量法来测定样品中N2H4·H2O的含量。取样品5.000 g,加水配成250 mL无色溶液,已知溶液呈碱性,取25.00 mL溶液,用滴定管盛装0.2000 mol/L的I2标准液进行滴定。滴定反应中氧化产物和还原产物分别为N2和I

(1)用_____________填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装I2标准液,在取液、盛装、滴定过程中还需要的玻璃仪器有_____________________________________

(2)滴定过程中,需要加入_____作为指示剂,滴定终点的判断方法___________

(3)滴定前后液面如图所示,所用I2标准液的体积为________________mL。

(4)样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为_____________________,若滴定过程中,盛放I2标准液的滴定管刚开始有气泡,滴定后无气泡,则测得样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数____________填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

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【题目】下列实验操作或装置能达到目的的是( )

A

B

C

D

混合浓硫酸和乙醇

配制一定浓度的溶液

收集气体

证明乙炔可使溴水褪色

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L1 H2C2O4pH=1.3

实验

装置

试剂a

现象

Ca(OH)2溶液(含酚酞)

溶液褪色,产生白色沉淀

少量NaHCO3溶液

产生气泡

酸性KMnO4溶液

紫色溶液褪色

C2H5OH和浓硫酸

加热后产生有香味物质

由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是

A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4CaC2O4↓+2H2O

B. 酸性:H2C2O4> H2CO3NaHCO3+ H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O

C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+ 8H2O

D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O

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【题目】实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2Al2O3Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:

1)室温下,反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)达到平衡,则溶液中=________[Ksp(CaSO4)=4.8×105Ksp(CaCO3)=3×109]

2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________

3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有________

4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:______[已知pH=5Fe(OH)3Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]

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