(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：（1）已知：化学键C&#-优题课

题文

(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

化学键	$C － H$	$C － C$	$C ＝ C$	$H － H$
键能/ $k J \cdot m o l^{ˉ 1}$	412	348	612	436

计算上述反应的 $△ H$ ＝ $k J \cdot m o l^{ˉ 1}$ 。
（2）维持体系总压强 $p$ 恒定，在温度 $T$ 时，物质的量为 $n$ 、体积为 $V$ 的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为 $α$ ，则在该温度下反应的平衡常数 $K$ ＝(用 $α$ 等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了 $H_{2}$ 以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实。
②控制反应温度为600℃的理由是。
（4）某研究机构用 $C O_{2}$ 代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺--乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应： $C O_{2} ＋ H_{2} ＝ C O ＋ H_{2} O$ ， $C O_{2} ＋ C ＝ 2 C O$ 。新工艺的特点有(填编号)。
① $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于 $C O_{2}$ 资源利用

科目化学题型填空题难度中等

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(8分) 接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)△H=－190 kJ·mo1^－¹
（1）在一固定容器中充入2mol SO₂和1molO₂，在一定的条件下达到平衡，反应放出的热量__________(填大于、小于或等于) 190 kJ
（2）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，则v(O₂)=______mol·L^-1·min^-1
（3）下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(选填序号)
①升高温度②保持体积不变，只增加氧气的质量③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大
（4）下列描述中能说明上述(1)反应已达平衡的是(选填序号)
　①v(O₂)_正＝2v(SO₃)_逆　②SO2、O2、SO3的浓度之比为2：1：2
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
　　⑤容器中气体的密度不随时间而变化⑥容器中气体压强不随时间而变化

取一支洁净试管，向试管中加入0.1mol·L^-1AgNO₃溶液2 mL，再向硝酸银溶液
中加入足量的铜粉，反应足够长时间后，取上层清液于另一支试管中，再向该试管中滴加
0.1 mol·L^-1KI溶液。回答有关上述实验的下列问题：
（1）可判断硝酸银溶液和铜的反应（正向反应）已确实发生的现象是。
（2）可判断硝酸银溶液和铜的反应的逆反应也同时发生的现象是。
（3）实验中若将KI溶液换成KCl溶液，则可能出现什么不同的现象？______

下列各物质：①O₂、O₃②H₂、D₂、T₂③¹²C、¹⁴C
④⑤
互为同分异构体的是（填序号，下同）；互为同位素的是
互为同素异形体的是；是同一种分子的是

在2 $L$ 密闭容器内，800 ℃时反应： $2 N O (g) + O_{2} (g)$ $2 N O_{2} (g)$ ， $△ H < 0$ 体系中， $n (N O)$ 随时间的变化如表：

时间( $s$ )	0	1	2	3	4	5
$n (N O) / m o l$	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）用 $O_{2}$ 表示从0~2 $s$ 内该反应的平均速率 $V =$ 。
（2）右图中表示 $N O_{2}$ 浓度的变化的曲线是。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是。
A． $v (N O_{2}) = 2 v (O_{2})$ B．容器内压强保持不变
C． $v$ 逆 $(N O)$ =2 $v$ 正 $(O_{2})$ D．容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是。
A．及时分离除 $N O_{2}$ 气体B．适当升高温度
C．增大 $O_{2}$ 的浓度D．选择高效催化剂

常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图Ⅰ、Ⅱ所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），根据图中信息进行下列计算：

（1）原混合溶液NaCl和CuSO₄的物质的量浓度。
（2）t₂时所得溶液的pH。
（3）电解至t₃时，消耗水的质量。

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