题目内容

1.羧基硫(COS)可作为一种食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害,T℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中,将10molCO和一定量的H2S混合加热并进行下列反应;CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)  K=0.1,经过2min达到平衡,此时CO的物质的量为8mol,下列说法正确的是(  )
A.0~1min,CO的平均反应速率为o.5mol/(L•min)
B.增大压强,化学反应速率加快,K增大
C.H2S的平衡转化率为71.4%
D.平衡后,又加入CO、H2各1mol,平衡逆动

分析 A、只知道2min时平均反应速率,1min时不知道;
B、化学平衡常数K只受温度影响,压强的改变不影响K;
C、反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
            CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)
起始(mol):10     n       0     0
变化(mol):2       2       2     2
平衡(mol):8      n-2      2     2
利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K列方程计算;
D、据Qc和K的大小比较判断反应方向.

解答 解:A、0~2min,CO的平均反应速率为0.5mol/(L•min),0~1min时CO的平均反应速率应该更快,故A错误;
B、化学平衡常数K只受温度影响,压强的改变不影响K,故B错误;
C、反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
            CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)
起始(mol):10     n       0     0
变化(mol):2       2       2     2
平衡(mol):8      n-2      2     2
K=$\frac{2×2}{8×(n-2)}$=0.1,n=7,则H2S的平衡转化率为$\frac{2}{7}$×100%=28.57%,故C错误;
D、加入CO、H2各1mol,Qc=$\frac{2×3}{9×5}$=0.13>0.1,平衡逆向移动,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡常数以及关于化学平衡常数的计算、转化率的计算,题目难度不大,注意Qc与K的比较与平衡移动的关系.

练习册系列答案
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14.工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法.下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空气
反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右
日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)
表二:原料来源生产工艺   
原料生产工艺过程
乙炔CaCO3$\stackrel{①850-1100℃}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、电炉}$CaC2$\stackrel{③饱和食盐水}{→}$C2H2
乙烯来源于石油裂解气
根据上述两表,回答下列问题:
(1)写出下列化学方程式:
a.乙炔水化法制乙醛CH≡CH+H2O$→_{△}^{催化剂}$CH3CHO.
b.乙烯氧化法制乙醛2CH2=CH2+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO.
(2)从两表中分析,现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法,分析可能的原因(从环境、原料来源、能耗等角度分析,任写一点):两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,汞盐的毒性大,虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多,乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,但是乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得等.
(3)从化学反应速率角度分析,在相同条件下,两种制取乙醛的方法哪种快?乙烯氧化法快.
(4)若将上述两种方法的反应条件,均增加“100个标准大气压”,原料转化率会再增大一些,但在实际生产中却不采用这样的方法,理由是因为两种方法在相同反应条件下,转化率已经很高,增大压强将消耗能量和增加设备预算,不经济.
(5)如果某工厂以乙烯为原料,通过3步可以制得聚氯乙烯,请写出合理的反应方程式(无机试剂和溶剂等任选,改过程中不发生取代反应).
15.实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2═CH2+H2O
CH2═CH2+Br2-→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚.用少量溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇1,2二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应  b.加快反应速度   c.防止乙醇挥发     d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;(填正确选项前的字母)
a.水  b.浓硫酸    c.氢氧化钠溶液  d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”)
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水   b.氢氧化钠溶液  c.碘化钠溶液  d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

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