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乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯直接水合法或間接水合法生產(chǎn);卮鹣铝袉栴}:

(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)的反應(yīng)的化學(xué)方程式                             

(2)已知:

甲醇脫水反應(yīng)①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9KJ·mol-1

甲醇制烯烴反應(yīng)②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1KJ·mol-1

乙醇異構(gòu)化反應(yīng)③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)) △H3=+50.7KJ·mol-1

則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=                   KJ·mol-1

與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是:              。

(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)

①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)K=                (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

②圖中壓強(qiáng)P1、P2、P3、P4的大小順序為:                  ,理由是:                      

③氣相直接水合法黨采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290 ℃,壓強(qiáng)6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5℅。若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有:                、                     。

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研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應(yīng):

      2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1   ∆H < 0  (I)

      2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)               K2   ∆H < 0  (II)

(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=          (用K1、K2表示)。

(2)為研究不同條件對反應(yīng)(II)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時反應(yīng)(II)達(dá)到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,則平衡后n(Cl2)=           mol,NO的轉(zhuǎn)化率а1=        。其它條件保持不變,反應(yīng)(II)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率а2         а1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2            (填“增大”“減小”或“不變”。若要使K2減小,可采用的措施是                             

(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A,溶液B為0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的順序為                    。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的電離常數(shù)K a=1.7×10-5mol•L‾1,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是             

     a.向溶液A中加適量水       b.向溶液A中加適量NaOH

     c.向溶液B中加適量水       d..向溶液B中加適量NaOH

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用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。

①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol

②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol

③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol

(1)反應(yīng)2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=        (用△H1△H2△H3表示)。

(2)反應(yīng)①~③的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖18.結(jié)合各反應(yīng)的△H,歸納lgK~T曲線變化規(guī)律:

a)                                  

b)                                    

(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反應(yīng)①于900 ºC達(dá)到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,計算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)為減少副產(chǎn)物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入        。

(5)以反應(yīng)①中生成的CaS為原料,在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng),可再生成CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為        ;在一定條件下CO2可與對二甲苯反應(yīng),在其苯環(huán)上引入一個羧基,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為        。

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化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5;卮鹣铝袉栴}:

(1)                                                                                                                                                                                                                                   (1)已知AX3的熔點和沸點分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點為167 ℃。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成lmol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                      。

(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時間的變化如圖所示。

①列式計算實驗a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率 v(AX5)=                 。

②圖中3組實驗從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序為     (填實驗序號);與實驗a相比,其他兩組改變的實驗條件及判斷依據(jù)是:b                           、

c                                                                         。

③用p0表示開始時總壓強(qiáng),p表示平衡時總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為

                      ;實驗a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa       、αc             。

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工業(yè)上可用CO2生產(chǎn)甲醇,反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖7-2實線所示。圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時,H2物質(zhì)的量隨時間的變化。下列說法正確的是(  )

A.曲線Ⅱ?qū)?yīng)的條件改變是降低壓強(qiáng)

B.若曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變是升高溫度,則該反應(yīng)ΔH>0

C.反應(yīng)開始至a點時v(H2)=1 mol·L-1·min-1

D.其他條件不變,若降低該反應(yīng)的溫度,平衡常數(shù)值將減小

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煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃

400

500

830

1000

平衡常數(shù)K

10

9

1

0.6

 試回答下列問題:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。

(2)上述正向反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(3)某溫度下上述反應(yīng)平衡時,恒容、升高溫度,原化學(xué)平衡向________反應(yīng)方向移動(填“正”或“逆”),正反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”),容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)在830 ℃發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器,其中在向正反應(yīng)方向移動的有________(選填A(yù)、B、C、D)。

A

B

C

D

n(CO2)

3

1

0

1

n(H2)

2

1

0

1

n(CO)

1

2

3

0.5

n(H2O)

5

2

3

2

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一定溫度下,向某恒容的密閉容器中加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),4 min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測得n(CO)∶n(CO2)=3∶2。下列說法正確的是(  )

A.縮小容器體積,混合氣體密度不變

B.v(CO)=v(CO2)時,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.平衡時CO和H2O的轉(zhuǎn)化率相等

D.無法計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)

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據(jù)報道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。某科研小組將2 mol CO2與4 mol H2通入一體積不變的密閉容器甲進(jìn)行上述反應(yīng),下列敘述正確的是 (  )

A.當(dāng)v(CO2)=2v(CH3CH2OH)時,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)

B.當(dāng)平衡向正反應(yīng)方向移動時,平衡常數(shù)一定增大

C.當(dāng)CO2和H2的物質(zhì)的量比不變時,說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

D.當(dāng)容器中混合氣體的密度不變時,反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

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對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下(  )

A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的ΔH也隨之改變

B.改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動,反應(yīng)放出的熱量不變

C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變

D.若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變

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  一定溫度下,在2 L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2N2O5(g)  4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反應(yīng)物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖7­3所示,下列說法正確的是(  )

A.10 min時,反應(yīng)達(dá)到平衡

B.達(dá)到平衡時N2O5的轉(zhuǎn)化率為60%

C.0~20 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2O5)=0.05 mol·L-1·min-1

D.曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間的變化

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