烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明,1-丁烯[CH3CH2CH=CH2(g)]催化裂解时,发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯,两反应的热化学方程式为:
①3CH3CH2CH=CH2(g)4CH3CH=CH2(g) △H=+579 kJ·mol-1
②CH3CH2CH=CH2(g)2CH2=CH2(g) △H=+283 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)若1-丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol-1,则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为____;1-丁烯转化为丙烯反应的化学平衡常数表达式为_____。
(2)有利于提高1-丁烯平衡转化率的措施有_______。
(3)550℃和0.02~0.5 MPa下,①②两个反应均建立平衡,测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知,1-丁烯的质量分数随压强的增大而增大,主要原因是______。
(4)在1-丁烯裂解的实际生产中,为了提高产物中丙烯的含量,除了选择合适的温度和压强之外,还有一条关键措施是_____。0.1 MPa和300~700℃下,1-丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知,生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为___℃,在该温度之前各温度对应的组成______(填“一定是”、“可能是”或“一定不是”)平衡态,理由是____________。
高三化学综合题困难题
烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明,1-丁烯[CH3CH2CH=CH2(g)]催化裂解时,发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯,两反应的热化学方程式为:
①3CH3CH2CH=CH2(g)4CH3CH=CH2(g) △H=+579 kJ·mol-1
②CH3CH2CH=CH2(g)2CH2=CH2(g) △H=+283 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)若1-丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol-1,则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为____;1-丁烯转化为丙烯反应的化学平衡常数表达式为_____。
(2)有利于提高1-丁烯平衡转化率的措施有_______。
(3)550℃和0.02~0.5 MPa下,①②两个反应均建立平衡,测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知,1-丁烯的质量分数随压强的增大而增大,主要原因是______。
(4)在1-丁烯裂解的实际生产中,为了提高产物中丙烯的含量,除了选择合适的温度和压强之外,还有一条关键措施是_____。0.1 MPa和300~700℃下,1-丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知,生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为___℃,在该温度之前各温度对应的组成______(填“一定是”、“可能是”或“一定不是”)平衡态,理由是____________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
1,3-丁二烯是重要的化工原料,工业上常用1-丁烯催化脱氢的方法制备。将0.lmol1-丁烯和0.675mol水蒸气组成的混合气,在80kPa恒压下进行反应:CH3CH2CH=CH2(g)CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)△H。
请回答下列问题:
(1)已知化学键键能数据如下,由此计算△H=____________kJ•mo1-1。
化学键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
键能/kJ•mol-1 | 348 | 612 | 412 | 436 |
(2)如图表示脱氢反应中温度对1-丁烯的平衡转化率的影响,工业生产通常控制反应温度600℃。
①请解释工业生产控制温度在600℃的原因___________。
②此温度下反应进行2.5h后达到平衡,从开始反应到建立平衡,以H2表示的反应速率为v(H2)=_________kPa•h-1;脱氢反应的平衡常数Kp=_________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,p分=p总×物质的量分数)。
(3)在密闭容器中反应达到平衡后,再充入1.575mol1-丁烯和1.625mol1,3-丁二烯,化学反应向_________(填“正反应”、“逆反应或“不移动”)方向进行 。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
研究发现,烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2===C(CH3)CH2CH3与CH2===CHCH2CH3的混合物发生该类反应,则新生成的烯烃中一定共平面的碳原子数可能为( )
A. 2,3,4 B. 3,4,5
C. 4,5,6 D. 5,6,7
高三化学选择题困难题查看答案及解析
一定条件下正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)发生两种裂解反应:
Ⅰ.CH3CH2CH2 CH2CH3 (g)⇋CH3CH===CH2(g)+CH3 CH3 (g) ΔH1=+274.2 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g) ΔH2=+122.7 kJ·mol -1
回答下列问题:
(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为 a L,一段时间反应达到平衡后容器体积变为 b L,此时正戊烷的转化率 α(正戊烷)=_________;向反应体系中充入一定量的水蒸气(水 蒸气在该条件下不参与反应),再次平衡后正戊烷的转化率将_____(填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______________。
(2)温度为 T ℃时,往压强恒为 100 kPa 的密闭容器中充入 1 mol·L-1 CH3CH=CH2和 2 mol·L-1 CH3CH3发生反应:CH3CH===CH2(g)+CH3CH3(g) ⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g)ΔH3。测得 CH3CH2CH3 的物质的量浓度随时间 t 的变化如图中曲线Ⅰ所示。
①ΔH3=_____。
②该反应的平衡常数 Kp=_____。(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,计算结果 保留 2 位小数)。
③若在 1 min 时,改变某一反应条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,则改变的条件为_____。
(3)将 0.1 mol CH3CH3完全燃烧后的气体通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,充分反应后所得溶液中离子浓度的大小顺序为_____。
(4)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3 燃料电池的负极反应式为_____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
一定条件下正丁烷(CH3CH2CH2CH3)易发生两种裂解反应:
Ⅰ.CH3CH2CH2CH3 (g)CH3CH=CH2(g)+CH4(g) △H1=+ 61.31 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH3(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H2=-56.00 kJ·mol-1
(1)维持体系温度T不变,总压p恒定时,体积为V1 L的正丁烷发生裂解反应,一段时间平衡后气体体积变为V2 L,此时正丁烷的转化率a(正丁烷)=________;维持体系温度不变,向体系中充入一定量的水蒸气(水蒸气在该条件下不参与反应),再次平衡后正丁烷的转化率将________(填“增大”、“不变”或“减小”),原因为____________________________________________________。
(2)一定温度下向体积为2L的密闭容器中充入0.2molCH3CH=CH2和0.5 molCH4发生反应CH3CH=CH2(g) +CH4(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H3;5 min后达到平衡状态,容器内剩余CH3CH =CH2的物质的量为0.1mol。
①△H3=________。
②5min内该反应的反应速率v(CH4)=________。
③保持温度不变,向某密闭容器中充入等物质的量的CH3CH =CH2和CH4,平衡后容器内CH4的体积分数为________。
(3)将0.1molCH2=CH2完全燃烧后的气体通入100mL一定浓度的NaOH溶液中,并将所得溶液稀释至1L。最终所得溶液中CO32-、HCO3-、H2CO3 三者所占物质的量分数随原NaOH溶液浓度变化的关系如图所示:
其中图中表示原氢氧化钠溶液浓度为3mol·L-1的是________(选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e” ),
(4)以氢氧化钠溶液为电解质溶液,CH2=CH2 燃料电池的负极反应式为_________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知下列合成路线:CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2OH;CO的制备原理:HCOOH
CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置如图所示。
请填写下列空白:
(1)若用以上装置制备干燥纯净的CO,仪器X的名称是________;装置中b的作用是________;c和d中盛装的试剂分别是________,________。
(2)实验室现有浓硫酸、2-丙醇,请写出制备丙烯的化学方程式:________________________。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作2为________,操作3为________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
某研究性学习小组为合成1丁醇,查阅资料得知一条合成路线:CH3CH===CH2+CO+H2→CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH,CO的制备原理:HCOOH
CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式:______________________________________________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是________、________;c和d中盛装的试剂分别是________、________。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品,为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)―→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34 ℃,1丁醇 118 ℃,并设计出如下提纯路线:
粗品滤液
有机层
1丁醇、乙醚
纯品
试剂1为________,操作1为________,操作2为________,操作3为________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
烯烃是重要的有机化工原料,在有机合成中有着广泛的应用。
I.已知:烯烃复分解反应是指在催化剂作用下,实现两边基团换位的反应:2CH2=CHCH3
CH3CH=CHCH3+CH2=CH2。经测定
的一种同分异构体M的核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1:3:
下图为M合成Q的流程图。
的名称为 ______ ;
的化学反应类型为 ______ ;
写出
的化学方程式 ______ 。
有机物
广泛用作香精的调香剂。实验室的科技人员利用M的一种同分异构体,通过下列流程合成有机物E。
的化学方程式为 ______ ;
已知X的环上只有一个取代基,且取代基无支链,则E的结构简式为 ______ ;
写出满足以下条件的X的同分异构体的结构简式: ______
遇
溶液显紫色
苯环上的一氯取代物只有两种。
高三化学推断题中等难度题查看答案及解析
Glaser反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。一定条件下丙炔(CH≡CCH3)发生Glaser反应制备CH3C≡C—C≡CCH3时,主要副产物为CH3CH2CH3,发生的反应为
I.2CH≡CCH3(g)CH3C≡C—C=CCH3(g)+H2(g) △H1=+60 kJ·mol-1
II.CH≡CCH3(g)+2H2(g)CH3CH2CH3(g) △H2=-179kJ·mol-1
请回答:
(1)反应II的平衡常数表达式K=__________。
(2)为提高CH3C≡C—C=CCH3的产率,可采取的措施为______(任写两条)。
(3)己知:C—H、H —H 的键能分别为414 kJ·mol-1、436 kJ·mol-1,则C—C 的键能为____ kJ·mol-1。
(4)欲提高反应I的速率,向其中加入傕化剂,使该反应分两步进行,且均为吸热反应。下如图为未加催化剂时反应I的能量变化图,请画出加入催化剂后反应过程的能量变化图_____________。
(5)一定温度下,向某恒容密闭容器中充人一定量的CH≡CCH3(g)+2H2(g),发生反应II。一段时间内测定CH3CH2CH3(g)与H2(g)的消耗速率,二者关系如下如图中AB曲线所示。B点时,该反应_________(填“是”或“否”)达到平衡状态,原因为_____________;若此时升高温度,二者速率关系相应的点可能为______________(填字母)。
(6) CH3CH2CH3碱性燃料电池是一种高性能燃料电池,其工作原理如下如图所示。b电极为________(填“正极”或“负极”),该电极的反应式为_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析