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/kJ·molˉ1 |
412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的△H=____________ kJ·mol-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H2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CO2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:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有__________(填编号)。
① CO2与H2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CO2资源利用
A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大。元素A的负一价离子具有和稀有气体He一样的结构,元素B的最外层电子数是内层电子总数的2倍,元素C是短周期元素中原子半径最大的主族元素,元素D在地壳中的含量位于第二位,元素E与元素B可形成具有正四面体结构的物质。请回答下列问题:
(1)在周期表中,元素B位于周期族;A与C形成的离子化合物的电子式为;A与C形成的离子化合物与水反应的化学方程式为。
(2)C、E形成的简单离子的离子半径大小关系为(用离子符号表示)。
(3)D、E元素形成的化合物可与水反应生成一种沉淀和一种气体,试写出该反应的化学方程式:。
(4)单质B与水反应是将B充分利用的措施之一,试写出该反应的化学方程式:
。
如图甲所示,某同学将一小块钠放在石棉网上加热,观察到生成的产物除了淡黄色固体外还有一些黑色固体物质,当时他想这种黑色物质应该是钠表面吸附的煤油不完全燃烧产生的碳单质,但在学习了镁与C02的反应后,该同学想:就金属活动性而言,Na比Mg还强,该黑色物质是否是Na与C02反应生成的碳单质。为了验证自己的想法,该同学利用装置乙进行实验。
实验步骤如下:①切取一小块金属钠,用滤纸完全吸干煤油,再除去表面的氧化层,放进干燥的E中;
②打开分液漏斗的活塞,使B中的反应进行一段时间后,再点燃E处的酒精灯。
实验现象如下:钠在充满C02气体的玻璃管中剧烈燃烧起来,产生大量的白烟;玻璃管中有黑色物质生成;待玻璃管冷却后,管壁上附着一层白色物质。
请回答下列问题:
(1)C中盛放的试剂是,作用是。D中盛放的试剂是,作用是。
(2)B中的反应进行一段时间后,再点燃E处的酒精灯的目的是。
(3)该同学将白色物质和黑色物质分别溶于水,发现黑色物质不溶于水,白色物质能溶于水。由此,该同学得出结论,该黑色物质是Na与C02反应生成的碳单质,则其他生成物还应该有。
(4)请设计一实验方案验证玻璃管内Na与C02反应生成的白色物质的成分,并写出实验步骤、现象和结论。
(5)若先点燃E处的酒精灯,再打开分液漏斗的活塞,写出此时玻璃管E中可能发生的反应的化学方程式。
甲、乙、丙、丁、戊均为中学化学中常见的单质或化合物,且均含有同一种元素R,在一定条件下其转化关系如图所示。
(1)若R为一种非金属元素,且上述五种物质含右不同的官能团,丁为带水果香味的液体,乙和丁均能在碱性条件下生成甲,戊是一种无色气体,相同条件下戊相对H2的密度为14。
写出由甲生成戊的化学方程式,欲检验乙中官能团,所选用的试剂为(填序号)。
①NaOH溶液 ②Br2的CCl4溶液 ③银氨溶液 ④AgNO3溶液 ⑤稀HNO3
(2)若R为另一种非金属元素;甲与丙为常见大气污染物,且甲与丙的相对分子质量之差为16。丁为空气的主要成分之一。则丁的电子式为,乙的空间构型为。戊的稀溶液能跟过量铁粉反应,其离子反应方程式为。
(3)若R为一种金属元素,甲溶液的pH小于7,乙由两种元素组成,单质丁在二定条件下可生成戊。甲与戊两种溶液混合能生成沉淀丙,其离子方程式为,若镁粉中混有少量的丁,除去丁的离子方程式为。
(8分)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后达平衡状态,此时测得D的浓度为0.5 mol/L,混合气体的总体积为134.4 L(标准状况),C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min).试求:
(1)此时A的浓度c(A)=________mol/L,x的值为________;
(2)反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=________mol;
(3)平衡时n(A): n(B): n (C): n(D) =
已知X、Y、Z都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增。X元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;Y的原子半径是其所在主族中最小的,而
Z原子的最外层电子数是其电子层数的三倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则
(1) Y在周期表中的位置是第___周期第________族;
(2)由Y和Z组成,且Y和Z的质量比为7:8的化合物的化学式(或分子式)是。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是____和。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4︰2︰3,该盐的化学式(分子式)是。