题目内容

【题目】一定条件下正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)发生两种裂解反应:

Ⅰ.CH3CH2CH2 CH2CH3 (g)CH3CH===CH2(g)+CH3 CH3 (g) ΔH1=+274.2 kJ·mol-1

Ⅱ.CH3CH2CH2CH2CH3(g)CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g) ΔH2=+122.7 kJ·mol -1

回答下列问题:

(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为 a L,一段时间反应达到平衡后容器体积变为 b L,此时正戊烷的转化率 α(正戊烷)=_________;向反应体系中充入一定量的水蒸气(水 蒸气在该条件下不参与反应),再次平衡后正戊烷的转化率将_____(填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______________。

(2)温度为 T ℃时,往压强恒为 100 kPa 的密闭容器中充入 1 mol·L-1 CH3CH=CH2和 2 mol·L-1 CH3CH3发生反应:CH3CH===CH2(g)+CH3CH3(g) CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g)ΔH3。测得 CH3CH2CH3 的物质的量浓度随时间 t 的变化如图中曲线Ⅰ所示。

①ΔH3=_____。

②该反应的平衡常数 Kp=_____。(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,计算结果 保留 2 位小数)。

③若在 1 min 时,改变某一反应条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,则改变的条件为_____。

(3)将 0.1 mol CH3CH3完全燃烧后的气体通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,充分反应后所得溶液中离子浓度的大小顺序为_____。

(4)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3 燃料电池的负极反应式为_____。

【答案】 增大 充入水蒸气扩大容器体积,相当于减压,所以平衡正向移动 -151.5 kJ·mol-1 0.17 加入高效催化剂 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】

(1)根据正戊烷发生的两种裂解反应的方程式,1L正戊烷裂解生成2L气体,若1L正戊烷完全裂解,体积增大1L。向反应体系中充入一定量的水蒸气,体积增大,相当于减压;

(2)①根据盖斯定律计算CH3CH==CH2(g)+CH3CH3(g)CH3CH2CH3(g)+CH2==CH2(g)的焓变;

②利用“三段式”计算平衡常数;

③1 min 时,改变某一反应条件,反应速率加快,平衡没有移动;

(3)0.1 mol CH3CH3完全燃烧生成0.2mol二氧化碳气体,通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,根据碳元素、钠元素守恒,可知生成0.1mol Na2CO3、0.1 mol NaHCO3;

(4)以稀硫酸为电解质溶液, CH3CH3在负极失电子生成二氧化碳气体。

(1)根据正戊烷发生的两种裂解反应的方程式,1 L正戊烷裂解能生成2 L气体,若1L正戊烷裂解,体积增大1 L;体积为 a L的正戊烷达到平衡后容器体积变为 b L,体积增大(b-a)L,则分解的正戊烷的体积为(b-a)L,正戊烷的转化率 α(正戊烷)=;向反应体系中充入一定量的水蒸气,体积增大,相当于减压,平衡正向移动,正戊烷的转化率增大;

(2)①Ⅰ.CH3CH2CH2 CH2CH3 (g)CH3CH=CH2(g)+CH3 CH3 (g) ΔH1=+274.2 kJ·mol-1;

Ⅱ.CH3CH2CH2CH2CH3(g)CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH2=+122.7 kJ·mol -1;

根据盖斯定律Ⅱ-Ⅰ得CH3CH=CH2(g)+CH3CH3(g)CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH3=+122.7 kJ·mol -1-274.2 kJ·mol-1= -151.5 kJ·mol-1;

②

Kp===0.17

③1 min 时,改变某一反应条件,反应速率加快,平衡没有移动,所以改变的条件是加入高效催化剂;

(3)0.1 mol CH3CH3完全燃烧生成0.2 mol CO2气体,通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,根据碳元素、钠元素守恒,可知生成0.1 mol Na2CO3、0.1mol NaHCO3,碳酸钠水解程度大于碳酸氢钠,所以溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);

(4)以稀硫酸为电解质溶液, CH3CH3在负极失电子生成二氧化碳气体,负极反应式是。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网