题目内容
【题目】异丁烯
是一种重要的化工原料，可由异丁烷
直接催化脱氢制备：
(1)已知：
写出由异丁烷催化脱氢制备异丁烯的热化学方程式。_________。
(2)一定条件下，以异丁烷为原料催化脱氢生产异丁烯。温度、压强的改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。
①判断
、
的大小关系：_____________(填“>”或“<”)；能使单位时间内异丁烯的产量提高，又能使异丁烷平衡产率提高，应采取的措施是____________(填标号)。
a．升高温度 b．降低温度 c．增大压强 d．降低压强 ｅ．使用催化剂
②平衡常数的表达式中的平衡浓度可以用平衡时各气体的分压代替(气体a的分压=气体a的物质的量分数×总压强，即
(总)。求图中的A点状态下的异丁烷脱氢反应的平衡常数
_____________(保留两位有效数字)。
(3)温度对催化剂的活性和目标产物的选择性都有一定的影响。下表是以
为催化剂，在反应时间相同时，测得的不同温度下的数据。
温度/℃ | 550 | 570 | 590 | 610 | 630 |
异丁烷转化率/% | 13.8 | 24.5 | 25.6 | 30.0 | 33.3 |
异丁烯选择性/% | 93.9 | 88.3 | 95.0 | 80.4 | 71.2 |
异丁烯的产率/% | 12.9 | 21.6 | w | 24.1 | 23.7 |
已知①选择性
；②异丁烷高温下裂解生成短碳链烃类化合物
①590℃时异丁烯的产率
_____________×100%。
②在590℃之前异丁烯的产率随温度升高而增大的原因可能是____________、_____________。
③590℃之后，异丁烯产率降低的主要原因可能是_____________。
【答案】C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H=+123kJmol-1 > a 0.18 0.243 升高温度，平衡正向移动 升高温度，反应速率加快 异丁烷高温下裂解生成短碳链烃类化合物，有副产物生成，产率降低。
【解析】
根据题中给出的热化学方程式，由盖斯定律可求得；根据题中图示关系，可判断T1和T2关系及采取的措施；根据化学平衡方程式和A点的转化率，由三段式求出Kp值；根据异丁烷的转化率和异丁烯的选择性，可求出异丁烯的产率；由化学平衡方程式结合所给的图和题目提供的信息判断590℃前产率升高的原因和590℃以后产率下降的原因，据此解答。
（1）由①C4H10(g)+
O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H1=-119 kJmol-1和②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H2=-242kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，①-②得到C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)，则△H=（-119kJmol-1）-（-242kJmol-1）=+123kJmol-1；答案为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H=+123kJmol-1。
（2）①由
图可知，横坐标是压强，纵坐标是异丁烷的平衡转化率，取相同的压强条件下，作一虚直线交T1曲线于a点，交T2曲线于b点，则a点对应的异丁烷的平衡转化率>b点对应的异丁烷的平衡转化率，根据C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) +123△H=+123kJmol-1，△H>0，反应是吸热的，升高温度，平衡向正反应方向移动，异丁烷的平衡转化率才增大，所以温度T1>T2，能使单位时间内异丁烯的产量提高，又能使异丁烷平衡产率提高，由于该反应是一个吸热反应，且是一个气体体积增大的反应，所以应采取的措施为；
a．升高温度，既能增大反应速率，又能使平衡正向移动，故a符合要求；
b．降低温度，反应速率减小，平衡逆向移动，故b不符合要求；
c．增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，故c不符合要求；
d．降低压强，反应速率减小，平衡正向移动，能提高产率，但反应速率减小，单位时间内异丁烯的产量不一定提高，故d不符合要求；
e．使用催化剂，对平衡移动无影响，不会提高异丁烷的平衡转化率，故e不符合要求；答案为>，a。
②平衡常数的表达式中的平衡浓度可以用平衡时各气体的分压代替(气体a的分压=气体a的物质的量分数×总压强，即
(总)。图中的A点状态下，总压强p=0.1MPa，异丁烷的平衡转化率为80%，设起始状态C4H10物质的量为1mol，根据变化的量=起始的量×转化率可知，达平衡时n(C4H10)=1-1×80%=0.2mol，n(C4H8)=0.8mol，n(H2)=0.8mol,则各分压为p(C4H10)=
×0.1MPa=
MPa，p(C4H8)=
×0.1MPa=
MPa，同理，p(H2)= MPa，平衡常数Kp= 
= 
=0.18；答案为0.18。
（3）①根据异丁烷的转化率=
×100%和异丁烯的选择性=
，由C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) +123△H=+123kJmol-1方程式可知，消耗异丁烷的物质的量与生成异丁烯的物质的量相等的，所以，根据异丁烷的起始量求出异丁烯的理论产量，根据生成目标产物所消耗的反应物的量可求出异丁烯的实际产量，由异丁烯的产率= 
×100%，可知在590℃时，异丁烷的转化率为25.6%，异丁烯的选择性为95%，则异丁烯的产率=25.6%×95%=0.243；答案为0.243。
②该反应是吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡正向移动；答案为升高温度，平衡正向移动；升高温度，反应速率加快。
③高于590℃后，异丁烷高温下裂解生成短碳链烃类化合物，有副产物生成，导致异丁烯产率降低；答案为异丁烷高温下裂解生成短碳链烃类化合物，有副产物生成，异丁烯产率降低。
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【题目】硫酸镍广泛应用于电镀、催化、医药等行业中，具有很高的经济价值。一种用含镍废催化剂(主要含
、C，还含有铝、铁的单质及氧化物，和少量有机物)为原料制备
的工艺流程如下：
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的
如下：
沉淀物 | 开始沉淀时的 | 完全沉淀时的 |
| 2.7 | 3.2 |
| 7.6 | 9.7 |
| 7.1 | 9.2 |
回答下列问题：
(1)滤液a中溶质的主要成分除
外，还含有_________________(填化学式)。
(2)酸溶前需进行“热处理”的主要目的是____________；滤渣b主要成分是________(填化学式)。
(3)加入
溶液时发生反应的离子方程式为_______；简述加入
除杂的原理_______。
(4)操作d为________、过滤、洗涤、干燥；产品晶体中有时会混有少量
，其原因可能是__________。(写出一点即可)
(5)取ag上述流程制得的硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水中，在不断搅拌下缓慢加入足量丁二酮肟溶液
，再加入
溶液调节溶液的在8~9，充分反应后，过滤、洗涤、烘干、称量得到红色固体质量为bg。发生反应的方程式为
(红色)
，已知
相对分子质量为M，列式计算样品纯度为_________。
【题目】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 | 实验操作和现象 | 结论 |
A | 用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色 | 说明该食盐试样不含 |
B |
|
|
C | 向某溶液中滴加 | 溶液中含 |
D | 将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解得到的气体通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色 | 分解产物中含乙烯 |
A.AB.BC.CD.D
