题目内容
【题目】当1,3-丁二烯和溴单质1:1加成时,其反应机理及能量变化如下:
不同反应条件下,经过相同时间测得生成物组成如下表:
下列分析不合理的是
A. 产物A、B互为同分异构体,由中间体生成A、B的反应互相竞争
B. 相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快
C. 实验1测定产物组成时,体系己达平衡状态
D. 实验1在t min时,若升高温度至25℃,部分产物A会经活性中间体C转化成产物B
【答案】C
【解析】分析:由1,3-丁二烯和溴单质1:1加成时的反应机理及能量变化示意图可知,该反应可以生成互为同分异构体的两种产物A和B,由中间体生成A、B的反应互相竞争;由中间体生成A的活化能较低,故相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快;实验1测定产物组成时,无法判断体系己达平衡状态;由图像可知,由C生成A和B的反应皆为放热反应,由表中数据可知,在较高的温度下,C转化为B有竞争优势,故实验1在t min时,若升高温度至25℃,部分产物A会经活性中间体C转化成产物B。
详解:A. 产物A、B互为同分异构体,由中间体生成A、B的反应互相竞争,A正确;
B. 由中间体生成A的活化能较低,故相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快,B正确;
C. 实验1测定产物组成时,无法判断体系己达平衡状态,C不合理;
D. 由图像可知,由C生成A和B的反应皆为放热反应,由表中数据可知,在较高的温度下,C转化为B有竞争优势,故实验1在t min时,若升高温度至25℃,部分产物A会经活性中间体C转化成产物B,D正确。
综上所述,分析不合理的是C,本题选C。
【题目】乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。
主反应:C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g) △H1
副反应:C4H10 (g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) △H2
回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
物质 | 曱烷 | 乙烷 | 乙烯 | 丙烯 | 正丁烷 | 异丁烷 |
生成热/kJ·mol-1 | -75 | -85 | 52 | 20 | -125 | -132 |
①书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是_______________________。
②上述反应中,△H1=______kJ/mol。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______(填代号)。
A.气体密度保持不变 B.[c(C2H4)·c(C2H6)]/ c(C4H10)保持不变
C.反应热不变 D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,可采用的措施是________________。
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是__________(填代号)。
A.平衡常数降低 B.活化能降低
C.催化剂活性降低 D.副产物增多
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为________mol·L-1·min-1。
②上述条件下,该反应的平衡常数K为____________。
(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为______________________________。
(6)K2CO3可由二氧化碳和氢氧化钾溶液反应制得。常温下,向1 L pH=10的KOH溶液中持续通入CO2,通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-浓度的关系如图所示。C点溶液中各离子浓度大小关系为_________________________________________。