9.CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚.
(1)已知①CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.5kJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l),同时生成H2O(l)的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ•mol-1.
(2)将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)
已知在投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,不同温度、不同压强时,CO2的转化率见表:
①下列关于上述可逆反应的说法正确的是AD
A.在恒温、恒容的密闭容器中,当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态
B.当v正(CO2)=3v逆(H2),反应达平衡状态
C.当n(CO2):n(H2)=1:3时,反应达平衡状态
D.a>60%
②上述反应的化学平衡常数的表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}).{c}^{6}({H}_{2})}$.
③该反应的△H<0,原因是由表中数据可判断b<55%,可得温度升高,反应物转化率降低,所以正反应放热.
④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,反应达平衡状态时H2的转化率为60%,混合气体中CO2的体积分数为$\frac{4}{19}$.
(3)以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:放电时,负极的电极反应式为CH3OH-8e-+8OH-=CO32-+6H2O.
(1)已知①CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.5kJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l),同时生成H2O(l)的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ•mol-1.
(2)将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)
已知在投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,不同温度、不同压强时,CO2的转化率见表:
| 温度 转化率 压强 | 500K | 600K |
| P | 60% | b |
| 1.5P | a | 55% |
A.在恒温、恒容的密闭容器中,当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态
B.当v正(CO2)=3v逆(H2),反应达平衡状态
C.当n(CO2):n(H2)=1:3时,反应达平衡状态
D.a>60%
②上述反应的化学平衡常数的表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}).{c}^{6}({H}_{2})}$.
③该反应的△H<0,原因是由表中数据可判断b<55%,可得温度升高,反应物转化率降低,所以正反应放热.
④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,反应达平衡状态时H2的转化率为60%,混合气体中CO2的体积分数为$\frac{4}{19}$.
(3)以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:放电时,负极的电极反应式为CH3OH-8e-+8OH-=CO32-+6H2O.
8.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:
下列说法不正确的是( )
| t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
| A. | 反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0016mol•L-1•s-1 | |
| B. | 保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol•L-1,则反应的△H>0 | |
| C. | 相同温度下,起始时向容器中充入1.0 molPCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆) | |
| D. | 相同温度下,起始时向容器中充入2.0 molPCl3、2.0 molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80% |
7.
某化学课外小组用右图装置制取溴苯并探究该反应的类型.先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液滴入反应器A(A下端活塞关闭)中.
(1)写出A中反应的化学方程式:
.
(2)已知上述反应是放热反应.观察到A中的现象是反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是除去溶于溴苯中的溴.
(4)C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气.
(5)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,通常有两种方法
(1)写出A中反应的化学方程式:
(2)已知上述反应是放热反应.观察到A中的现象是反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是除去溶于溴苯中的溴.
(4)C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气.
(5)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,通常有两种方法
| 向试管D中加入的试剂 | 能证明苯与液溴发生取代反应的现象 | |
| 方法一 | ||
| 方法二 |
6.芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备.芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基.某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸.反应原理:
反应试剂、产物的物理常数:
主要实验装置和流程如图1、2:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程(图3)分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

(1)无色液体A的结构简式为
;操作Ⅱ为蒸馏.
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气.
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是ABD.
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液,分液,水层再加入浓盐酸酸化,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸.
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol.产品中苯甲酸质量分数为96%.
反应试剂、产物的物理常数:
| 名称 | 相对分子质量 | 性状 | 熔点 | 沸点 | 密度 | 溶解度 | ||
| 水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
| 甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
| 苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程(图3)分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
(1)无色液体A的结构简式为
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气.
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是ABD.
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液,分液,水层再加入浓盐酸酸化,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸.
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol.产品中苯甲酸质量分数为96%.
3.氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,工业上常用“间隙法”制取,反应原理、实验装置图(加热装置都已略去)如下:

已知:氯苯为无色液体,沸点132.2℃.
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,中空玻璃管B的作用是平衡气压,冷凝管中冷水应从a(填“a”或“b”) 处通入.
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯.
①对C加热的方法是c(填序号)
a.酒精灯加热 b.油浴加热 c.水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、苯蒸汽和氯气;
(3)C反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏.碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物,同时减少碱的用量,节约成本.写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O;(写两个即可)
(4)上述装置图中A、C反应器之间,需要增添一个U形管,其内置物质是五氧化二磷或氯化钙;
(5)工业生产中苯的流失情况如下:
则lt苯可制得成品为$\frac{(1-0.0892)×112.5}{78}$t(只要求列式).
0 159962 159970 159976 159980 159986 159988 159992 159998 160000 160006 160012 160016 160018 160022 160028 160030 160036 160040 160042 160046 160048 160052 160054 160056 160057 160058 160060 160061 160062 160064 160066 160070 160072 160076 160078 160082 160088 160090 160096 160100 160102 160106 160112 160118 160120 160126 160130 160132 160138 160142 160148 160156 203614
已知:氯苯为无色液体,沸点132.2℃.
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,中空玻璃管B的作用是平衡气压,冷凝管中冷水应从a(填“a”或“b”) 处通入.
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯.
①对C加热的方法是c(填序号)
a.酒精灯加热 b.油浴加热 c.水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、苯蒸汽和氯气;
(3)C反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏.碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物,同时减少碱的用量,节约成本.写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O;(写两个即可)
(4)上述装置图中A、C反应器之间,需要增添一个U形管,其内置物质是五氧化二磷或氯化钙;
(5)工业生产中苯的流失情况如下:
| 项目 | 二氯苯 | 尾气 | 不确定苯耗 | 流失总量 |
| 苯流失量(kg/t) | 13 | 24.9 | 51.3 | 89.2 |