20.以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H.在体积均为2L的三个恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1mol CO和2mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变.图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应已经达到平衡状态.CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示.


(1)0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为0.0875mol/(L•min).
(2)三个容器中一定达到平衡状态的是容器II,此容器中反应达平衡时,放出热量20.5kJ,则△H=-23.4kJ•mol-1
(3)当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最低的是容器Ⅲ;平衡常数最大的是容器Ⅰ.
(4)工业实际合成CH3OH生产中,采用图2中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:相对于N点而言,采用M点,温度在500-600K之间,温度较高,反应速率较快,CO的平衡转化率也较高,压强为常压对设备要求不高.
(5)科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池,其电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.该电池工作时的负极电极反应式为CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O.用该电池电解饱和食盐水(石墨电极),当电路中通过1.929×104 C的电量时,生成标准状况下氢气的体积为2.24L.(已知:一个电子的电量是1.602×10-19C)
18.FeCl2是一种常用的还原剂.有关数据如下:
实验室可以用多种方法来制备无水FeCl2.回答下列问题:
I.按如图1装置用H2还原无水FeCl3制取.

(1)用装置A制取H2,其优点是通过开关弹簧夹,可以使反应随时进行或停止;D中反应的化学方程式为H2+2FeCl3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl2+2HCl;装置E的作用是吸收氯化氢气体同时防止空气中的水份进入D装置.
(2)通人足量H2,充分反应.如果温度控制不当,产品中会含单质铁.检验产品中是否    含铁的方案是取样品少许放入试管中,向其中加入盐酸,观察是否有气泡产生.
Ⅱ.按图2装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水氯化铁和225g氯苯,控制反应温度在128℃~139℃加热3h,反应接近100%.反应如下:2FeCl3+C6H5Cl→FeCl2+C6H4Cl2+HCl
(3)上述反应中,还原剂是C6H5Cl.
(4)反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,但实验过程中C6H5C1并不会大量损失.原因是实验使用了冷凝回流装置.
(5)冷却后,将三颈瓶内物质经过过滤,洗涤,干燥后,得到粗产品.
①洗涤所用的试剂可以是苯;
②简述回收滤液中C6H5C1的方案蒸馏滤液,并收集132℃馏分.
(6)仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率.若要监控氯化铁转化率达    到或超过90%,则烧杯中加入的试剂可以是滴有酚酞且含18g NaOH的溶液.
14.己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一.实验室合成己二酸的原理、有关数据及装置示意图如图表:

物质密度熔点沸点溶解性
环己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃时水中溶解度为3.6g,可混溶于乙醇、苯
己二酸1.360g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度:15℃时1.44g,25℃时2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯
实验步骤如下:
Ⅰ.在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸,再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇.
Ⅱ.水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60℃~65℃之间.
Ⅲ.当环己醇全部加入后,将混合物用80℃一90℃水浴加热约10min,直至无红棕色气体生成为止.
Ⅳ.趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重.
请回答下列问题:
(1)本实验所用50%的硝酸物质的量浓度为10.4mol/L.滴液漏斗的细支管a的作用是平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的气压,使环己醇能够顺利流下.
(2)仪器b的名称为球形冷凝管,使用时要从下口通入冷水.
(3)NaOH溶液的作用是吸收NO2,防止污染空气,溶液上方倒扣的漏斗作用是防止液体倒吸.
(4)向三口烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是将三口烧瓶置于冷水浴中.
(5)进行该实验时要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈,否则可能造成较严重的后果,试列举两条可能的后果:反应液暴沸冲出冷凝管;放热过多可能引起爆炸;产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中.
(6)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和苯洗涤晶体.
13.工业上常用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)                (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)               (Ⅲ)
(1)仪器A的名称圆底烧瓶,仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置E中为NaOH溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水   b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失);.反应后期可用酒精灯适当加热仪器A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad.
a.烧杯     b.蒸发皿     c.试管     d.锥形瓶
(3)反应终止后,仪器C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S232-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
 0  155879  155887  155893  155897  155903  155905  155909  155915  155917  155923  155929  155933  155935  155939  155945  155947  155953  155957  155959  155963  155965  155969  155971  155973  155974  155975  155977  155978  155979  155981  155983  155987  155989  155993  155995  155999  156005  156007  156013  156017  156019  156023  156029  156035  156037  156043  156047  156049  156055  156059  156065  156073  203614 

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