【化学——选修2:化学与技术】苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:


相关化合物的物理常数
| 物质 |
相对分子质量 |
密度(g/cm-3) |
沸点/℃ |
| 异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
| 丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
| 苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
回答下列问题:
(1)在反应器A中通入的X是 。
(2)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜C中加入的Y为少置浓硫酸,其作用是______,优点是用量少,缺点是_______________。
(4)反应②为(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度控制在50-60℃,温度过高的安 全隐患是 。
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填编号。已知苯酚是一种弱酸)
a. NaOH b. CaCO c. NaHCO d. CaO
(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。
用98%的浓硫酸(其密度为1.84 g/cm3)配制100 mL 1.0 mol·L-1稀硫酸,若实验仪器有: A 100 mL量筒 B 托盘天平 C 玻璃棒 D 50 mL容量瓶 E 10 mL量筒 F 胶头滴管 G 50 mL烧杯 H 100 mL容量瓶
(1)需量取浓硫酸的体积为 mL。
(2)实验时选用的仪器有 (填序号)
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏低的是 (填序号)
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正确的是 (填序号)
| A.使用容量瓶前检查它是否漏水 |
| B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配液润洗 |
| C.将氢氧化钠固体放在天平托盘的滤纸上,准确称量并放入烧杯中溶解后,立即注入容量瓶中 |
| D.将准确量取的18.4 mol·L-1的硫酸,注入已盛有30 mL水的100 mL的容量瓶中,加水至刻度线 |
E.定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转
(1)按要求填空:①液态SO3②BaCO3固体③酒精④盐酸⑤汞⑥NaCl晶体⑦纯醋酸 ⑧水,能导电的是 (填编号,下同),属于电解质的有 ,属于非电解质____ 。
(2)除去NaCl中的Na2SO4,依次加入的溶液为(填溶质化学式):______、______、________;
氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气的燃烧热值高,H2(g) +1/2 O2 (g) = H2O (g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1
| 化学键 |
H-H |
O=O |
O-H |
| 键能(kJ·mol-1) |
X |
496.4 |
463 |
请根据相关数据计算:H-H的键能X = ________kJ·mol-1。
(2)根据现代工业技术可以用H2和CO反应来生产燃料甲醇,其反应方程式如下:
CO2 (g) +3H2(g)
H2O(l) + CH3OH(g) ΔH = -49.00 kJ·mol-1
一定温度下,在体积为1 L的密闭容器中充入1.00 mol CO2和3.00 mol H2,测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________(填代号)。
A.CO2在混合气体中的体积分数保持不变
B.单位时间内每消耗1.2 mol H2,同时生成0.4 mol H2O
C.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度比为1:1,且保持不变
②从反应开始到平衡时的平均反应速率v(H2) = ________ ,达到平衡时氢气的转化率为________ 。
③该温度下的平衡常数表达式为________ 。
④下列的条件一定能加快反应速率并且提高H2转化率的是________(填代号)。
A.降低反应温度 B.分离出水
C.保持容器体积不变,充入稀有气体 D.保持容器体积不变,充入CO2气体
T℃时,pH = 2的CH3COOH和H2SO4溶液各1mL,分别加水稀释到1000 mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示
(1)图中a点的值为
(2)若对上述硫酸再稀释10000倍则溶液中n (H+) :n(SO42-)=
(3)在T℃时,醋酸的电离平衡常数K=1.0×10-5, Kw=1.0×10-13则下列反应CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-的平衡常数K= 。
(4)在T℃时,取pH=2的硫酸溶液0.5Vml稀释到2Vml ,与0.1mol/L的NaOH溶液0.15Vml混合后稀释至10Vml,溶液的pH= 。
已知体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入2.0 mol SO2 (g) 和1.0 mol O2(g),20 s后达平衡,测得SO3的体积分数为50%,则用SO2表示该反应在这20 s内的反应速率为 mol/(L·s)。
(2)该反应的平衡常数K= ,若降温其值增大,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”或“=”)。
(3)如图,P是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向A容器中充入4 mol SO3(g),关闭K,向B容器中充入2 mol SO3(g),两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:反应达到平衡时容器B的体积为1.25 a L,若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(4)如图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系:据图分析:你认为t1时改变的外界条件可能是________ ;t6时保持压强不变向体系中充入少量He气,平衡_ ____移动。(填“向左”“向右”或“不”)。