题目内容
【题目】1,2﹣二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用如图所示装置制备1,2﹣二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液。试管d中装有浓溴水(表面覆盖少量水)。
请填写下列空白:
(1)烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应,即消去反应,反应温度是170℃,并且该反应要求温度迅速升高到170℃,否则容易发生副反应.请写出乙醇发生消去反应的方程式 。
(2)写出制备1,2﹣二溴乙烷的化学方程式: 。
(3)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞.请回答发生堵塞时瓶b中的现象: 。
(4)容器c中NaOH溶液的作用是: 。
(5)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________________________;
(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___________________;
【答案】(1)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(2)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
(3)b中水面会下降,玻璃管中的水面会上升,甚至溢出
(4)除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫
(5)溴水颜色基本褪去
(6)蒸馏
(7)防止溴挥发
【解析】
试题分析:(1)乙醇在170℃时发生消去生成乙烯,反应方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(2)乙烯与液溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(3)试管d发生堵塞时,b中压强不断增大,会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出;
(4)装置C中盛有氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应,即容器c中NaOH溶液的作用是除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫;
(5)由于溴水显橙色,则判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴水颜色基本褪去;
(6)乙醚和1,2-二溴乙烷的沸点相差较大,可以通过蒸馏除去;
(7)溴易挥发,则反应过程中应用冷水冷却装置d的主要目的是防止溴挥发。
【题目】甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应 | 化学方程式 | 焓变△H | 正反应活化能Ea |
甲烷 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)KP的表达式为 ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%/span>、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。