题目内容
下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化及其产物检验的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。
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图中:A为无水乙醇(沸点为78℃),B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝,C为无水CuSO4粉末,D为碱石灰,F为新制的氢氧化铜悬浊液
已知:含—CHO的物质在加热条件下与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀。
(1)在上述装置中,实验时需要加热的仪器为(填某部位的代号) 。
(2)为使A中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,常采用的方法是_________。
D处使用碱石灰的作用是 。
(3)E处是一种纯净物,该物质为 。
(4)写出乙醇发生催化氧化的化学方程式 。
(1)E、A、B、F (2)水浴加热; 防止F中的水蒸气进入C中与无水CuSO4作用,影响产物水的检验 (3)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑ (4)2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
【解析】
试题解析:(1)固体加热制氧气需要加热,乙醇变为蒸汽需加热,乙醇的催化氧化要加热,醛和与新制的Cu(OH)2悬浊液反应也要加热;(2)为使A中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,常采用的方法是水浴加热;碱石灰具有吸水作用,D处使用碱石灰可以防止F中的水蒸气进入C中与无水CuSO4作用,否则会影响产物水的检验;(3)固体纯净物加热制氧气的只能是加热高锰酸钾制氧气,反应为:2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;(4)乙醇在通过催化剂时,可以被氧化为乙醛,反应的方程式为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。
考点:乙醇的催化氧化实验
(16分)Ⅰ.苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是C8H10(g)
C8H8(g)+H2(g) ΔH=120 kJ·mol-1。某温度下,将0.40 mol苯乙烷,充入2 L真空密闭容器中发生反应,
测定不同时间该容器内气体物质的量,得到数据如下表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.24 | n2 | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.20 | 0.20 |
(1)当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均反应速率是_____ ___。
(2)该温度下,该反应的化学平衡常数是________ ________。
(3)若保持其他条件不变,用0.50 mol H2(g)和0.50 mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有30 kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是________________。此时,该合成反应是否达到了平衡状态?________(填“是”或“否”),且正反应速率 逆反应速率(填大于、小于或等于)
(4)对于反应C8H10(g)
C8H8(g)+H2(g),下列说法正确的是
A、恒温恒容条件下C8H10(g)和C8H8(g)生成速率相等能说明该反应达到平衡状态
B、压强增大该反应的平衡常数也增大
C、在恒温恒压条件下,有2 mol C8H10(g)在容器中完全反应,该反应的反应热为ΔH1,另有4 mol C8H10(g)在容器中完全反应,该反应的反应热为ΔH2,则ΔH2=2ΔH1
Ⅱ.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图:
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(1)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________。
①0.20 mol·L-1 ②0.12 mol·L-1 ③0.10 mol·L-1 ④0.08 mol·L-1
(2)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末达到此平衡时NH3浓度的变化曲线。