高中化学

丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:

(1)正丁烷( C 4 H 10 )脱氢制1-丁烯( C 4 H 8 )的热化学方程式如下:

C 4 H 10 ( g ) =   C 4 H 8 ( g ) + H 2 ( g )  Δ H 1

已知:② C 4 H 10 ( g ) +   O 2 ( g ) =   C 4 H 8 ( g ) + H 2 O ( g )   Δ H 2 = 119 k J · m o l 1

H 2 ( g ) +   O 2 ( g ) =   H 2 O ( g )   Δ H 3 = 242 k J · m o l 1

反应①的Δ H 1为________kJ·mol −1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图, x_________0.1(填"大于"或"小于");欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是__________(填标号)。

A.

升高温度

B.

降低温度

C.

增大压强

D.

降低压强

(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/ n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是___________。

(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。

来源:2017年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-30
  • 题型:未知
  • 难度:未知

近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:   

(1)Deacon发明的直接氧化法为: 4 H C l ( g ) + O 2 ( g ) = 2 C l 2 ( g ) + 2 H 2 O ( g ) 。下图为刚性容器中,进料浓度比 c(HCl) ∶ c ( O 2 ) 分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数 K(300℃)________ K(400℃)(填"大于"或"小于")。设HCl初始浓度为 c 0 , 根据进料浓度比 c(HCl)∶ c(O 2)=1∶1的数据计算 K(400℃)=________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)∶ c ( O 2 ) 过低、过高的不利影响分别是________。

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:

C u C l 2 ( s ) = C u C l ( s ) + 1 2   C l 2 ( g )  Δ H 1 = 83 k J · m o l   - 1

C u C l ( s ) + 1 2 O 2 ( g ) = C u O ( s ) + 1 2 C l 2 ( g )  Δ H 2 = - 20 k J · m o l   - 1

C u O ( s ) + 2 H C l ( g ) = C u C l 2 ( s ) + H 2 O ( g )     Δ H 3 = - 121 k J · m o l   - 1

4 H C l ( g ) + O 2 ( g ) = 2 C l 2 ( g ) + 2 H 2 O ( g ) 的   Δ H=________ k J · m o l   - 1

(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是________。(写出2种)   

(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:

负极区发生的反应有________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气________L(标准状况)

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-29
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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)+H 2(g) Δ H 1=100.3kJ·mol −1    ①

H 2(g)+ I 2(g) =2HI(g) Δ H 2=−11.0 kJ·mol −1    ②

对于反应: (g)+ I 2(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H 3=________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10 5Pa,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 K p=________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)。

A.

T 1> T 2

B.

a点的反应速率小于c点的反应速率

C.

a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D.

b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L −1

(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C 5H 5) 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________。

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

三氯氢硅( S i H C l 3 )是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:   

(1) S i H C l 3 在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成 ( H S i O ) 2 O 等,写出该反应的化学方程式________。    

(2) S i H C l 3 在催化剂作用下发生反应:

2 S i H C l 3 ( g ) = S i H 2 C l 2 ( g ) +   S i C l 4 ( g )     Δ H 1 = 48 k J · m o l 1

3 S i H 2 C l 2 ( g ) = S i H 4 ( g ) + 2 S i H C l 3 ( g )     Δ H 2 = 30 k J · m o l 1

则反应 4 S i H C l 3 ( g ) = S i H 4 ( g ) +   3 S i C l 4 ( g ) Δ H = ________ k J · m o l 1

(3)对于反应 2 S i H C l 3 ( g ) = S i H 2 C l 2 ( g ) + S i C l 4 ( g ) ,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在 323 K 343 K S i H C l 3 的转化率随时间变化的结果如图所示。

343 K 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 K 343 K = ________(保留2位小数)。

②在 343 K 下:要提高 S i H C l 3 转化率,可采取的措施是________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小: v a ________ v b (填"大于""小于"或"等于")。反应速率 v =   v v = k x 2 SiHCl 3 k x SiH 2 Cl 2 x SiCl 4 k k 分别为正、逆向反应速率常数, x为物质的量分数,计算a处 v v =________(保留1位小数)。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

采用 N 2 O 5 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用,回答下列问题:    

(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到 N 2 O 5 , 该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。    

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 N 2 O 5 (g)分解反应:

其中 N O 2 二聚为 N 2 O 4 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, N 2 O 4 (g)完全分解):

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

P/kPa

35.8

40.3

42.5

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知: 2 N 2 O 5 g = 2 N 2 O 4 g + O 2 g H 1 = - 4 . 4 k J · m o l - 1

2 N O 2 g = N 2 O 4 g H 2 = - 55 . 3 k J · m o l - 1

则反应 N 2 O 5 ( g ) = 2 N O 2 ( g ) + 1 2 O 2 ( g ) 的△H=________ k J · m o l - 1

②研究表明, N 2 O 5 (g)分解的反应速率  v = 2 × 10 - 3 × p N 2 O 3 ( K P a · m i n - 1 ) ,t=62min时,测得体系中 p O 2 = 2 . 9 k P a  ,则此时的 p N 2 O 5 =________  kPa,V=________ kPa, m i n - 1

③若提高反应温度至35℃,则 N 2 O 5 ( g 完全分解后体系压强 p X (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 N 2 O 4 ( g )   2 N O 2 ( g ) 反应的平衡常数 K p = ________ kPa ( K p 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

(3)对于反应 2 N 2 O 5 ( g ) 4 N O 2 ( g ) + O 2 ( g ) ,R,A,Ogg提出如下反应历程:

第一步 N 2 O 5 N O 3 + N O 2    快速平衡

第二步 N O 2 + N O 3 N O + N O 2 + O 2        慢反应

第三步 N O + N O 3 2 N O 2     快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________(填标号)。

A.

ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)

B.

反应的中间产物只有 N O 3

C.

第二步中 N O 2 N O 3 的碰撞仅部分有效

D.

第三步反应活化能较高。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅰ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-27
  • 题型:未知
  • 难度:未知

煤燃烧排放的烟含有 S O 2 N O x , 形成酸雨、污染大气,采用 N a C l O 2 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝.回答下列问题:

(1) N a C l O 2 的化学名称为________.

(2)在鼓泡反应器中通入含 S O 2 N O x 的烟气,反应温度323K, N a C l O 2 溶液浓度为 5 × 10   3 m o l L   1 . 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表.

离子

S O 4 2  

S O 3 2  

N O 3

N O 2

C l

c/ m o l L 1

8 . 35 × 10 4

6 . 87 × 10 6

1 . 5 × 10 4

1 . 2 × 10 5

3 . 4 × 10 3

①写出 N a C l O 2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________.增加压强,NO的转化率________(填"提高"、"不变"或"降低").

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐________(填"增大"、"不变"或"减小").

③由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填"大于"或"小于")原因是除了 S O 2 和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是________.

(3)在不同温度下, N a C l O 2 溶液脱硫、脱硝的反应中 S O 2 和NO的平衡分压 p 0 如图所示.

1632383599.png

①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______(填"增大"、"不变"或"减小").

②反应 C l O 2   + 2 S O 3 2   2 S O 4 2   + C l 的平衡常数K表达式为________.

(4)如果采用 N a C l O C a C l O 2 ) 替代 N a C l O 2 ,也能得到较好的烟气脱硫效果.

①从化学平衡原理分析, C a C l O 2 相比 N a C l O 具有的优点是________.

②已知下列反应:

S O 2 g + 2 O H   a q S O 3 2   a q + H 2 O 1 H 1

C l O   a q + S O   3   2   a q S O   4   2   a q + C l   a q H   2

C a S O 4 s C a   2 + a q + S O   4   2   a q H   3

则反应 S O 2 g + C a 2 + a q + C l O a q + 2 O H a q C a S O 4 s + H 2 O l + C l (aq)的△H=________.

来源:2016年全国统一高考理综试卷(新课标Ⅲ卷)(化学部分)
  • 更新:2021-09-23
  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学用盖斯定律进行有关反应热的计算实验题