【题目】烯烃是重要的有机化工原料。实验室主要用浓硫酸或浓磷酸作催化剂使醇脱水制取烯烃。某同学使用环己醇脱水制备环己烯。设计方案如下:
(一)主要仪器和试剂
仪器:50mL圆底烧瓶、分馏柱、直形冷凝管、10mL量筒、分液漏斗、100mL锥形瓶、蒸馏头、接液管。
试剂:10.0g(10.4mL,0.1mol)环己醇、5mL浓磷酸、氯化钠、无水氯化钙、5%碳酸钠水溶液。
(二)查阅实验所涉及的反应物、催化剂、产物的各种物理性质,列表如下:
化学物质 | 相对分子 质量 | 相对密度/ g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 0.96 | 161.1 | 稍溶于水 |
磷酸(85%) | 98 | 1.83 | 213 | 易溶于水 |
环己烯 | 82 | 0.89 | 83.3 | 微溶于水 |
(三)实验流程
![]()
![]()
请回答:
(1)加热过程中,若忘记加沸石,应如何操作?___
(2)将粗产品分去水层所需要用到的主要实验仪器是___。
(3)本实验用浓磷酸代替浓硫酸的优点:___。
(4)该实验的主要副产物为___(填物质名称)。
(5)在提纯环己烯时,用等体积的饱和食盐水,而不用水的原因是___。加入3~4mL5%碳酸钠溶液的目的是___。
(6)水浴蒸馏最后得到7.0g产品,则反应的产率为___(保留2位有效数字)。
【题目】(1)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0。容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①一定处于平衡状态的时间段为___。
②5~6min时间段内,平衡移动方向为___(填“向左移动”或“向右移动”),根据表中数据判断,平衡移动的原因是___(填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度
c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度___c1(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图1所示:
![]()
①用CO还原FeO制备Fe的反应是___(填“吸热”或“放热”)反应。
②温度为T2时,实验测得该反应体系中CO浓度为CO2的2.5倍,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH>0
当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
![]()
图中的压强由大到小的顺序为___,判断理由是___;试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是___。