题目内容
【题目】乙苯(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是:
C8H10(g) C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125 kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40 mol乙苯充入1 L真空密闭容器中发生上述反应,测定不同时间该容器内物质的物质的量,得到数据见下表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2 | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均生成速率是__________。
(2)该温度下,反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收__________kJ热量。
(3)若保持反应条件不变,用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有25 kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是______,此时该反应的方向是________(填“正向” 或“ 逆向”)。
Ⅱ.氢化热是指在一定条件下,1 mol不饱和化合物加氢时放出的热量,表中是环己烯(g)、1,3-环己二烯(g)和苯的氢化热数据:
物质 | +H2 | +2H2 | +3H2 |
氢化热(kJ/mol) | 119.7 | 232.7 | 208.4 |
(4)1,3-环己二烯的稳定性________(填“大于”“小于”或“等于”)苯。
(5)某有机物是苯的同分异构体,其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种。请写出这种有机物的键线式结构________,它在核磁共振氢谱上会产生________个吸收峰 。
(6)与环己烯互为同分异构体的炔烃共有________种(不考虑立体异构)。
【答案】 0.007 mol·L-1·min-1 20 50% 正向 小于 1 7
【解析】(1)当反应进行到20 min时消耗乙苯0.40mol-0.26mol=0.14mol,根据方程式可知生成氢气是0.14mol,浓度是0.14mol/L,所以该段时间内H2的平均生成速率是0.14mol/L÷20min=0.007 mol·L-1·min-1。(2)根据表中数据可知平衡时生成苯乙烯是0.16mol,所以该温度下,反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收0.16mol×125 kJ·mol-1=20kJ热量。(3)当有25 kJ热量放出时,消耗氢气是25 kJ÷125 kJ·mol-1=0.2mol,所以氢气的转化率是0.2/0.4×100%=50%,此时该反应的方向是正向;(4)根据题干信息可知①C6H8+2H2→C6H12 △H=-232.7kJ/mol,②C6H6+3H2→C6H12 △H=-208.4kJ/mol,依据盖斯定律②-①得到:C6H6+H2→C6H8 △H=+24.3kJ/mol,即苯转化为1,3环己二烯吸热,因此苯的能量低于1,3环己二烯,所以苯的稳定性强;(5)某有机物是苯的同分异构体,其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种,所以这种有机物的键线式结构为,它在核磁共振氢谱上会产生1个吸收峰。(6)与环己烯互为同分异构体的炔烃共有CH≡CCH2CH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH2CH3、CH3CH2C≡CCH2CH3、CH≡CCH2CH(CH3)2、CH≡CCH(CH3)CH2CH3、CH≡CC(CH3)3、CH3C≡CCH(CH3)2,共计7种。
【题目】常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuCl | CuI |
Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-39 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净CuCl2溶液,宜加入__________,将溶液调至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=____________________ mol·L-1。
(2)上述溶液过滤后,将所得滤液经过________、________(按操作顺序填写实验步骤的名称),再经过滤,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.800 g试样溶于水,加入适当过量的KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL(已知:I2+2S2O===S4O+2I- )。
①可选用________作滴定指示剂,滴定终点的现象是______________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为________________________________。
③含有CuCl2·2H2O晶体的试样的纯度是__________________。