题目内容
【题目】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率α=___%。平衡常数K343K=__(保留2位小数)。
②在343K下:要提高SiHCl3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:va___vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=-,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处=___(保留1位小数)。
【答案】22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3
【解析】
①根据三段式,求转化率和平衡常数:
②温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡);缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率。
③a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即Va>Vb,当反应达平衡时v正=v逆,v正==v逆=,所以
,所以0.02,a点时,转化率为20%,根据三段式计算。
①根据三段式:
则343K时反应的平衡转化率为:,平衡常数K=0.112÷0.782=0.02,故答案为:22;0.22。
②温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂),故答案为:及时移去产物;改进催化剂、提高反应物压强(浓度)。
③a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即Va>Vb,当反应达平衡时v正=v逆,v正==v逆=,所以
,所以0.02,a点时,转化率为20%,所以计算出:
所以=0.8;,所以,故答案为:大于;1.3。
【题目】乙烯是一种重要的基本化工原料,实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。
I.乙烯的制备
欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。
(1)欲收集一瓶乙烯,选择上图中的装置,其连接顺序为_____(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)C中盛放的试剂为______,其作用为_____。
(3)在烧杯中混合浓硫酸和乙醇时,应先添加___;实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片,此时应该进行的操作为____。
(4)尾气吸收可采用________(填选项字母)。
A.KMnO4酸性溶液 B.浓硫酸 C.饱和Na2CO3溶液 D.NaOH溶液
II.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。
实验小组同学将I中制得的乙烯干燥后,按下列两种方案进行实验。
方案 | 操作 | 现象 |
一 | 将纯净的乙烯通入溴水中 | 溴水褪色 |
二 | 向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CC14溶液,振荡 | ①溴的CCl4溶液褪色 ② |
(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为_________。
(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应,原因为_________。
(7)方案二中现象②应为______,要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应,还需补充的实验为:继续向方案二塑料瓶中加入少量______,振荡后,若_____,证明发生了加成反应。