4.苯硫酚(PhSH)是一种用途广泛的有机合成中间体.工业上用常用氯苯(PhCl)和硫化氢(H2S)在高温下反应来制备苯硫酚,但会有副产物苯(PhH)生成.
I:PhCl(g)+H2S(g)?PhSH(g)+HCl(g)△H1=-16.8kJ•mol-1
II:PhCl(g)+H2S(g)═PhH(g)+HCl(g)+$\frac{1}{8}$S8(g)△H2
回答下列问题:
(1)反应 I为可逆反应,写出平衡常数的表达式K=$\frac{c(PhSH)×c(HCl)}{c(PhCl)×c({H}_{2}S)}$,反应 II为不可逆反应,△H2=<0.(填写“>”,“<”,“=”)
(2)上述两个反应的能量变化如图一所示,则在某温度时反应速度v( I)> v( II).(填写“>”,“<”,“=”)

(3)现将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程,在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度,得到图二和图三.
①请解释图二中两条曲线的变化开始时,反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ速率,所以生成苯硫酚浓度大于苯;反应Ⅰ达到平衡后,温度升高,平衡逆向移动,所以生成物苯硫酚浓度减小;反应Ⅱ是不可逆反应,温度升高反应速率加快,生成的苯浓度增加,消耗了反应物,进一步导致反应Ⅰ逆向移动.
②若要提高主产物苯硫酚的产量,可采取的措施是R=2.5,温度控制在590K.
(4)请根据图二、图三,画出恒温恒容条件下反应主产物苯硫酚的物质的量随时间变化的曲线图.
3.CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法.
I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张.利用CO可以合成甲醇.
(1)已知:CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H1=-283.0kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(I)△H2=-285.8kJ•mol-1
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(I)△H3=-764.5kJ•mol-1
则CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
(2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇
平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示.

①P1< P2(填“>”、“<”或“=”),理由是甲醇的合成反应是气体分子数减少的反应,相同温度下,增大压强CO的转化率提高
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=$\frac{12{V}^{2}}{{a}^{2}}$(用a和V表示)
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:CO=H2(填“>”、“<”或“=”)
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是c.(填写相应字母)
a、使用高效催化剂 b、降低反应温度   c、增大体系压强
d、不断将CH30H从反应混合物中分离出来 e、增加等物质的量的CO和H2
Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸.
(3)原电池法:
该小组设计的原电池原理如图2所示,写出该电池负极的电极反应式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
(4)电解法:
该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸.原理如图3所示.写出开始电解时阳极的电极反应式HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
18.甲醇是有机化工原料和优质燃料,主要应用于精细化工、塑料等领域,也是农药、医药的重要原料之一,回答下列问题:
(1)工业上可用CO2和H2反应合成甲醇,已知25℃、101kPa下:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ•mol-1
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O△H2=-676kJ•mol-1
①写出CO2与H2反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50 kJ/mol.
②下列表示合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是a(填字母).

③合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K=1,若起始时c(CO)=1mol•L-1,c(H2O)=2mol•l-1,则达到平衡时H2O的转化率为33.3%.
(2)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g)+2H2?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1,在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中,各物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示(前6min没有改变条件):
2min4min6min8min
CO0.070.060.060.05
H2x0.120.120.2
CH3OH0.030.040.040.05
①x=0.14,250℃时该反应的平衡常数K=46.3.
②若6~8min时只改变了一个条件,则改变的条件是加入1mol氢气,第8min时,该反应是否达到平衡状态?不是(填“是”或“不是”)
③该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度的原因是:
Ⅰ.此温度下的催化剂活性高;
Ⅱ.温度低,反应速率慢,单位时间内的产量低,而正反应为放热反应,温度过高,转化率降低.
(3)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸,在常温下,20.00mL0.1000mol•L-1NaOH溶液与等体积、等浓度甲酸溶液混合后所得溶液的pH>(填“<”“>”或“=”)7,原因是HCOO-+H2O?+HCOOH+OH-(用离子方程式表示).
 0  172186  172194  172200  172204  172210  172212  172216  172222  172224  172230  172236  172240  172242  172246  172252  172254  172260  172264  172266  172270  172272  172276  172278  172280  172281  172282  172284  172285  172286  172288  172290  172294  172296  172300  172302  172306  172312  172314  172320  172324  172326  172330  172336  172342  172344  172350  172354  172356  172362  172366  172372  172380  203614 

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