在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知
kJ·mol
)
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容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
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反应物投入量 |
1mol N2、3mol H2 |
2mol NH3 |
4mol NH3 |
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NH3的浓度(mol·L |
c1 |
c2 |
c3 |
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反应的能量变化 |
放出akJ |
吸收bkJ |
吸收ckJ |
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体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
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反应物转化率 |
|
|
|
下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.![]()
本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
与水反应生成乙炔。
(1)
中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为 ;1mol
中含有的
键数目为 。
(2)将乙炔通入
溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为
。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈
。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是
;分子中处于同一直线上的原子数目最多为
。
(4)
晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如右图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为
。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
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一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在
溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
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催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
|
n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
|
浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
|
1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
|
NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
|
0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
|
0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
|
0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。