题目内容
【题目】碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。请回答：
(1)利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图：
①图中催化剂为__________________。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是______________。
(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中，均分别充入1molCO和2molH2发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=－90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。
①5min 时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器__________（填序号）。
②0-5min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_________。（保留两位有效数字）。
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时，平衡常数最小的是容器_________。（填序号）
(3)在密闭容器中充入10molCO和8 molNO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=－762kJ·mo－1，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①由上图判断，温度T1_____T2（填“低于”或“高于”）。
②压强为20MPa、温度为T2下，若反应进行到10 min达到平衡状态，在该温度下，如图所示A、B、C对应的pA(CO2)、pB(CO2)、pC(CO2)从大到小的顺序为_________。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的__________点。
【答案】CrO3 碳与CO2反应生成CO，脱离催化剂表面 III 0.067mol/(Lmin) III 低于 pC(CO2)＞pB(CO2)＞pA(CO2) G
【解析】
(1)①根据反应机理图确定每一步反应的反应物和生成物，从而确定催化剂；
②结合C与CO2的反应分析；
(2)①对于某一可逆反应，当其它条件一定时，温度越高，反应速率越快，越早达到平衡状态；
②列三段式计算：
③平衡常数只受温度的影响，根据温度对平衡移动的影响分析判断；
(3)①根据温度对平衡移动的影响分析判断；
②根据压强对平衡移动的影响分析判断；
③同时结合温度和压强对平衡移动的影响分析判断。
(1)①由反应机理图可知，反应(ⅰ)中反应物为C3H8和CrO3，生成物为C3H6、H2O和Cr2O3，反应(ⅰi)中反应物为Cr2O3和CO2，生成物为CO和CrO3，由此可知反应(ⅰ)消耗CrO3，反应(ⅰi)生成CrO3，反应前后CrO3不变，则催化剂为CrO3，故答案为：CrO3；
②碳与CO2反应生成CO，脱离催化剂表面，因此该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂的活性，故答案为：碳与CO2反应生成CO，脱离催化剂表面；
(2)①对于某一可逆反应，当其它条件一定时，温度越高，反应速率越快，应越早达到平衡状态，由图像可知，T1＜T2＜T3，T3温度最高，当反应均进行到5min时，只有一个容器中的反应已经达到平衡状态，只能是III容器，故答案为：III；
②设转化CO的物质的量为x，列三段式(单位为mol)：
，I容器中的氢气的体积分数为40%，因此有
，则x=
mol，根据化学反应速率的数学表达式，
，故答案为：0.067mol/(Lmin)；
③平衡常数只受温度的影响，此反应的正反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，因此化学平衡常数最小的是III，故答案为：III；
(3)①此反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数会增大，则T1低于T2，故答案为：低于；
②此反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的体积分数增大，分压增大，故答案为：pC(CO2)＞pB(CO2)＞pA(CO2)；
③由于此反应的正反应是气体体积减小的放热反应，若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，则平衡会正向移动，NO的体积分数减小，重新达到的平衡状态可能是图中G点，故答案为：G。
阅读快车系列答案【题目】将图中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置，并进行蒸馏。
(三) | (一) | (五) | (二) | (六) | (四) |
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（1）图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种仪器的名称是__、__、__。
（2）将以上仪器按(一)→(六)顺序，用字母a，b，c…表示连接顺序。
e接（_______），（_______）接（_______），（_______）接（_______），（_______）接（_______）。
（3）Ⅰ仪器中c口是__，d口是__。(填“进水口”或“出水口”)
（4）蒸馏时，温度计水银球应放在__位置。
（5）在Ⅱ中注入工业酒精后，加几片碎瓷片的目的是__。
（6）给Ⅱ加热，收集到沸点最低的馏分是__。收集到78℃左右的馏分是__。
【题目】SO2是一种重要的氧化物,可用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,也可用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。
(1)SO2性质多变,若将SO2气体通入氢硫酸中,能看到的现象为:__________,该反应中SO2表现出______性;若将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,离子反应方程式为_________,该反应中SO2表现出__________性。
(2)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收原理:①SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O②2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O碱法的吸收原理:将含SO2的尾气通入足量的烧碱溶液中,请写出对应的化学反应方程式__________;
已知:
试剂 | Ca(OH)2 | NaOH |
价格(元/kg) | 0.36 | 2.9 |
余石灰-石膏法相比,碱法的优点是吸收快、效率高,缺点是__________;
(3)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计了双碱法,能实现物料循环利用。
上述方法中,实现循环利用的物质是__________,请用化学方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理__________。
【题目】实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OH
CH2=CH2↑＋H2O
CH2=CH2＋Br2 → BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚
用少量溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表如下：
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/(g·cm-3) | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132. | 34.6 |
熔点/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题：
(1)在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要目的是________(填正确选项前的字母)。
a .引发反应 b. 加快反应速度 c. 防止乙醇挥发 d. 减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入________(填正确选项前的字母)，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a .水 b .浓硫酸 c .氢氧化钠溶液 d .饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_______________________。
(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在________层(填“上”或“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用________(填正确选项前的字母)洗涤除去。
a 水 b 氢氧化钠溶液 c 碘化钠溶液 d 乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚，可用________的方法除去。
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是_______________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是_______________________________。
