题目内容
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)) △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H= KJ·mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是: 。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
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①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为: ,理由是:
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有: 、 。
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质的成分。
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向C装置中通入一定量的氯气后,测得只生成一种气体Cl2O。可以确定的是C得到的固体最多含有三种物质,含有氯元素的盐只有一种,且一定含有NaHCO3,现对C中得到的固体成分进行猜想和验证。
①提出合理猜想:一定含有NaHCO3和 ;可能含有剩余的Na2CO3。
②设计方案,进行成分检验:
请完成实验步骤3、4以及预期现象和结论并将答案填入下表的相应空格内。
限选实验试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、品红、稀盐酸
| 实 验 步 骤 | 预 期 现 象 和 结 论 |
| 步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解,然后各取1~2mL所得溶液分别置于甲、乙两支试管中。 | 得到无色溶液 |
| 步骤2:向甲试管中加入过量的BaCl2溶液,静置。 | 若溶液变浑浊,证明固体中含有 。 |
| 步骤3:取甲试管中上层清液少许于另一只试管中,滴加少量 ,充分振荡。 | 若 , 证明固体中含有NaHCO3 。 |
| 步骤4:向乙试管中先加入过量的 , 再滴入少量 溶液。 | 若生成白色沉淀;证明固体中含有______。 |
已知某化学反应的平衡常数表达式为K=
,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表:
| t ℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
| K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.60 | 0.38 |
下列有关叙述不正确的是 ( )。
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
B.上述反应的正反应是放热反应
C.若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol,该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合关系式
=
,则此时的温度为1 000 ℃
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
试回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
(2)上述正向反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,原化学平衡向________反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在830 ℃发生上述反应,按下表中的物质的量投入恒容反应器,其中在向正反应方向移动的有________(选填A、B、C、D)。
| A | B | C | D | |
| n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 |
| n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 |
| n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
| n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 |