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1 简答题 · 15 分

乙醇是重要的有机化工原料.可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇写出相应反应的化学方程式             。

(2)已知:

甲醇脱水反应:2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H1=-23.9KJ·mol-1

甲醇制烯经反应:2CH3OH(g)= C2H4(g)+2 H2O(g) △H2=-29.19KJ·mol-1

乙醇异构化反应: C2H5OH(g)= CH3OCH3(g)        △H3=+50.7KJ·mol-1

则乙烯气相直接水合反应:C2H4(g)+ H2O(g)= C2H5OH(g)的△H=        KJ·mol-1与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是_

(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度.压强的关系[其中N(H2O):N(C2H4)=l:1]。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=        (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

②图中压强(P1.P2.P3.P4)的大小顺序为_        ,理由是_       .

③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃.压强69MPa:气。N(H2O):N(C2H4)=0.6 :1。乙烯的转化率为5%.若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有        .          。

1 简答题 · 10 分

二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:

(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:                        。

(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:                            。

(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

① 2H2(g)CO(g)   CH3OH(g)90.8 kJ

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)23.5 kJ

③ CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)41.3 kJ

总反应:3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)Q,其中Q              kJ;

一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是

(填字母代号)。

a,低温高压         b,加入催化剂       c,减少CO2的浓度    d,增加CO的浓度

(4)已知某温度下反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡,测得各组分的浓度如下:

比较此时正、逆反应速率数值(单位相同)的大小:(甲醇)       (水)(填“>”、“<”或“=”)。

反应开始时(CH3OH)      ;

该时间内的平均反应速率(CH3OH)         ;

该温度下反应的平衡常数值为             。(精确到0.01)

1 简答题 · 15 分

火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理,可实现绿色环保、废物利用等目的。

(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH<0

在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,在800℃时达到平衡状态,K=1.0。

①该反应的平衡常数表达式为           。

②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是     mol,甲容器中CO的转化率是          ,

容器中CO的转化率:乙        甲(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中,其他条件不变时,温度     (填“升高”或“降低”),CO的平衡转化率升高。

(2)除去氮氧化物:

① 利用甲烷催化还原NOx

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H1=-574 kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H2=-1160 kJ·mol-1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________

② 也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+H2O。

现有NO2和NO的混合气体3.0 L,跟3.4 L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2与NO的体积比是__________。

1 填空题 · 14 分

氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。

(1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)              △H=―92.40 kJ·mol-1

2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)       △H=―159.47 kJ·mol-1

NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O (l)    △H=+72.49 kJ·mol-1

则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为                 。

(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=      。

②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为        。

(3)已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为:

2HN3=3N2↑+H2↑    2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2

则2 mol HN3与一定量Zn完全反应,在标准状况下生成67.2 L气体,其中N2的物质的量为                     。

(4)已知H2S高温热分解制H2的反应为: H2S(g)H2(g)+ S(g) ,在恒容密闭容器中,H2S的起始浓度均为c mol·L-1时测得不同温度时H2S的转化率。图1中 a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b为不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。若985℃时,反应经t min达到平衡, 此时H2S的转化率为40%,则反应速率v(H2)=                              (用含c、t的代数式表示)。请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:                                         。

(5)用惰性电极电解煤浆液制H2的反应为: C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g) 现将一定量的1 mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合,制成含碳量为0.02 g·mL-1~0.12g·mL-1的煤浆液,置于上图2所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极),则A极的电极反应式为                      。

1 多选题 · 4 分

25℃、101kPa 下:

①2Na(s)+1/2O2(g)→Na2O(s)+414KJ

②2Na(s)+O2(g)→Na2O2(s)+511KJ下列说法正确的是()

A①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B①和②生成等物质的量的产物,转移电子数相同

CNa2O2(s)比Na2O(s)稳定

D1 mol Na2O2(s)与1 mol Na2O(s)所含的能量相差97kJ

下一知识点 : 有关有机物分子式确定的计算
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