题目内容

【题目】NO2、CO、CO2是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

(1)如图所示利用电化学原理将NO2 化为重要化工原料C。

ANO2B为O2则负极的电极反应式为______________________________;

(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:

CO2+3H2CH3OH+H2O

已知

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-a kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-b kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l) H=-c kJ·mol-1

CH3OH(g)=CH3OH(l) H=-d kJ·mol-1

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:_________________________________;

(3)光气 (COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)+CO(g) COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题:

0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)=

若保持温度不变,在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol,则平衡向____________________

移动(向正反应方向向逆反应方向)

若将初始投料浓度变为c(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)_________ mol/L,保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同;

随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是__________;(增大减小不变)

比较第8min反应温度T(8)与第15min反应温度T(15)的高低:T(8)_______T(15)(=)

【答案】

(1)NO2-e-+H2O=NO3-+2H+

(2) CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-(c+2d-a-b)kJmol-1

(3)0.15 molL-1min -1 平衡正向移动 0.5 减小

【解析】

试题分析(1)NO2在负极上失去电子发生氧化反应转化为NO3-,故电极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+

(2)应用盖斯定律解题H=-H1-H2+H3+2H4=-(c+2d-a-b)kJmol-1所以CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-(c+2d-a-b)kJmol-1

(3)由图可知,6minCl2的平衡浓度为0.3mol/L,浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L,v(Cl2)==0.15 molL-1min -1

8min时,平衡时c(Cl2)=0.3mol/L、c(CO)=0.1mol/L、c(COCl2)=0.9mol/L,则原平衡时n(Cl2):n(CO):n(COCl2)=3:1:9,现在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol,则反应物的浓度增大程度大些,平衡正向移动;

最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同,即与开始平衡为等效平衡,完全转化到左边满足Cl2浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L,则:0.7ol/L+c(COCl2)=1.2mol/L,c(CO)=0.5mol/L+c(COCl2)=1.0mol/L,故c(COCl2)=0.5mol/L;

由图1可知,升温平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,所以温度高,平衡常数减小;

根据图象,第8min反应处于平衡状态,在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动,由升温平衡向逆反应方向移动,可知正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,故T(8)<T(15)

练习册系列答案
相关题目

【题目】己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酷化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下:

可能用到的有关数据如下:

实验步骤如下:

、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇。

、水浴加热三口烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60~65 之间。

、当环己醇全部加入后,将混合物用80-90水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。

、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。

、粗产品经提纯后称重为5.7g

请回答下列问题:

(1)滴液漏斗的细支管a的作用是________,仪器b的名称为________。

(2)己知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O

NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:_________________、__________________;

(3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:_________________________________。

(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和________洗涤晶体。

(5)粗产品可用________法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为________。

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