题目内容
【题目】乙苯()、苯乙烯()均是重要的有机溶剂和工业原料。
已知:①(g)+HCl(g) (g) △H1= 54 kJmol1
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H2=185 kJmol1
③(g)+Cl2(g)(g)+HCl(g) △H3=118kJmol1
④相关化学键的键能数据如表所示:
化学键 | CH | CC | C=C | CCl | HCl |
键能/(kJmol1) | 412 | 348 | x | 341 | 432 |
请回答:
(1)x=___;
(2)(g)+H2(g)(g) △H4
①△H4=___。
②上述反应中,的平衡转化率α与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。则:
I.A、B两点的平衡常数:K(A)___K(B)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
II.A、B两点的正反应速率:v(A)___v(B)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业中用乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)。向体积为VL的恒容容器中充入amol乙苯,压强为1×106Pa,在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则:
①乙苯的平衡转化率为___;
②此温度下乙苯催化脱氢的方法制取苯乙烯的平衡常数Kp=___Pa;
③实际生产的反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比对乙苯转化率的影响可用图表示。[M=n(H2O)/n(乙苯]
a.图中投料比(M1、M2、M3)的大小顺序为___;
b.随着反应的进行,催化剂上的少量积炭使其活性减弱,水蒸气有助于恢复催化剂的活性,原因是___(用化学方程式表示)。
【答案】615 -121kJmol1 大于 小于 33.3% 1.67 5×105 M1>M2>M3 C+H2OCO+H2
【解析】
(1)根据反应热与键能的计算公式计算。
(2)根据盖斯定律进行分析。
(3)根据平衡的三段式计算模式进行计算,并进一步计算转化率和平衡常数。
(4)根据增加反应物的量通常不能提高反应转化率分析。
(1)根据反应热=破坏的反应物中的化学键键能总和-生成物中的化学键键能总和,所以有-54=x+432-(412+341+348) 解得x=615 kJmol1;
(2) ①根据盖斯定律分析,有①+②-③得热化学方程式为:(g)+H2(g)(g) △H4=-54-185+118=-121kJmol1;
②该反应为放热反应,所以随着温度升高,平衡逆向移动,转化率降低,则T1<T2,则平衡常数减小,故K(A) 大于K(B);
B点温度高,压强大,所以反应速率大于A。
(3) C6H5-CH2CH3 C6H5-CH=CH2+ H2
起始a 0 0
改变 x x x
平衡a-x x x
有 解x=a/3mol, ①乙苯的转化率为 33.3% ;
② 平衡常数用平衡分压表示,平衡分压=总压强×物质的量分数,平衡时总压强为 Pa,平衡常数Kp= =1.67×105;
③a.根据乙苯加入量越大,转化率越小分析,有 M1>M2>M3 ;
b.因为碳和水可以反应,所以水蒸气能有助于恢复催化剂的活性,方程式为:C+H2OCO+H2。
【题目】“题图”是部分元素的离子结构示意图和元素周期表的一部分。 请回答:
(1)图①、②中属于阴离子的是______(填序号),该元素的质子数为______;13号元素原子的最外层电子数为_________。
①②
(2)由表中原子序数为1、8、13的元素组成物质的化学式为_____________。
【题目】下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
| ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ | ⑩ |
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 ______________。
(2)表中元素能形成两性氢氧化物的化学式___________,写出⑦元素的单质与⑨最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 ______。
(3)④元素与⑦元素形成化合物的电子式 ___________。
(4)①、②、⑥、⑦四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是(填化学式)_____________。
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是 _________。
(6)水溶液中⑦的单质可以将⑩的简单离子置换为其单质,写出该反应的离子方程式_______。