题目内容

13.工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应:
△H>0
针对上述反应,有人提出如下观点.其中合理的是(  )
A.在保持体积一定的条件下,充入较多的乙苯,可以提高乙苯的转化率
B.在保持压强一定的条件下,充入不参加反应的气体,有利于提高苯乙烯的产率
C.在加入乙苯至达到平衡过程中,混合气体的平均相对分子质量在不断增大
D.不断分离出苯乙烯可加快反应速率

分析 A.充入较多的乙苯,相当于增大了压强,平衡向着逆向移动,乙苯的转化率减小;
B.压强恒定时充入不反应的气体,相当于减小了压强,平衡向着正向移动;
C.该反应是气体体积增大的反应,气体的总质量不变,则平均摩尔质量逐渐减小;
D.生成物浓度减小,反应速率减小.

解答 解:A.在保持体积一定的条件下,充入较多的乙苯,相当于增大了压强,该反应是气体体积增大的反应,则平衡向着逆向移动,乙苯的转化率减小,故A错误;
B.在保持压强一定的条件下,充入不参加反应的气体,要维持压强恒定,需要增大容器容积,相当于减小了压强,平衡向着正向移动,则不影响的产率提高,故B正确;
C.在加入乙苯至达到平衡过程中,该反应是气体体积增大的反应,反应过程中气体的总物质的量逐渐增大,根据M=$\frac{m}{n}$可知,混合气体的平均相对分子质量在不断减小,故C错误;
D.不断分离出苯乙烯,导致生成物浓度减小,反应速率会减小,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了化学平衡及其影响,题目难度中等,明确化学平衡的影响因素为解答关键,B为易错点,注意压强恒定时充入不反应的气体,相当于减小了压强,试题培养了学生的灵活应用能力.

练习册系列答案
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18.碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式.
(1)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图1所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染.

①由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将向逆反应方向进行(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”).
②写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:2FeTiO3+6C+7Cl2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2FeCl3+2TiCl4+6CO.
③若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成38.4t甲醇,至少需额外补充H22.0t.
(2)将两个石墨电极插入H2SO4溶液中,向两极分别通入C3H8和O2,构成丙烷燃料电池.
①负极电极反应式是:C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H+;
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是ABD(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-═H2↑
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
①该反应的正反应为放(填“吸”或“放”)热反应;
②实验2中,平衡常数K=$\frac{1}{6}$;
③实验3跟实验2相比,改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强(答一种情况即可).
3.工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热,如果处理不好,随意排放,会造成污染,而如果科学回收,可变废为宝.
(1)一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂,硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用,不仅不需要外界供应能源,而且还可以向外界输出大量的热能.硫酸厂产生余热的主要设备有沸腾炉和接触室.
(2)硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是作高炉炼铁的原料(或回收有色金属、提取金银、制砖等合理答案都可)(写一种即可);写出电解精炼铜阳极泥的一种用途回收贵金属金、银等.
(3)工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2,可先用氨水吸收,再用稀硫酸处理.
①该反应的化学方程式为SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3)、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O];
②这样处理的优点是生成的SO2可用作制硫酸的原料,硫酸铵可作化肥.
(4)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气,温度在170~190℃)熄灭,被加热到700~800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉,产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电.干熄1t焦炭可产生500kg过热蒸气,可折合成46kg标准煤.举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器热交换器、冷凝管(或工业制硫酸中的吸收塔).
(5)如图表示石灰-石膏法吸收SO2的工艺流程,写出反应的化学方程式SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O,2CaSO3+O2+4H2O═2CaSO4•2H2O.

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