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
(6分) 有下列物质①铁②干冰③金刚石④水晶⑤氯化钠⑥碘⑦氢氧化钠,用编号填写下列空格。
(1)离子晶体有,分子晶体有,原子晶体有;
(2)已知微粒间作用力包括化学键及分子间作用力。上述物质所含的微粒间作用力中,仅有共价键的有,仅有离子键的有,既含共价键又含离子键的有;
(6分) 有下列各组微粒、物质:①金刚石、石墨② CH3-O-CH3、CH3-CH2-OH
③16O、18O④ CH3-CH2-CH =CH2、CH3-CH=CH-CH3⑤ O2、O3⑥12C、13C。
其中组内互为同素异形体的是(选填编号,下同):,互为同位素的是,
互为同分异构体的是。
近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则T℃时该反应的平衡常数K=。(计算结果保留小数点后两位数字)
(2)一定量的NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化的曲线如图14所示。(已知:)
①反应2NO(g)N2(g)+O2(g)为(填“吸热”或“放热)反应。
②一定温度下,能够说明反应2NO(g)N2(g)+O2(g)已达到平衡的是(填序号)。
a.容器内的压强不发生变化
b.NO、N2、O2的浓度保持不变
c.NO分解的速率和NO生成的速率相等
d.单位时间内分解4mol NO,同时生成2 mol N2
(3)①当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NOx,可用CxHy(烃)催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H2
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-867kJ·mol-1
△H2=.
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO2)转化为无毒气体,该反应的化学方程式为。
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含RO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3的一种工艺流程如图13所示:
(1)元素R位于周期表中的第三周期,其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2的用途有(写出1条即可)。
(2)铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为
①。
②。
(3)工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料,阳极反应式为。
(4)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AIN与一种中学常见气体X。已知每转移3 mol e-,有1.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式。
有机物OPP是用途十分广泛的有机化工产品,广泛应用于杀菌防腐、印染助剂、表面活性剂、稳定剂和阻燃剂等领域。以烃A为原料可合成OPP:
已知醛或酮在碱催化下可发生如下反应:
(1)①烃A是无色、带有特殊气味的液体。经实验测定,烃A中碳元素和氢元素的质量比为。烃A的结构简式为。
②(填操作名称)是分离,提纯液态有机物的常用方法,烃A就是用该方法从煤焦油中得到的基本化工原料。
(2)烃A生成有机物B的反应类型为。
(3)①有机物C能与NaOH反应,反应的化学方程式为。
②有机物C与浓溴水反应生成白色沉淀,可用于有机物C的定性检验和定量测定,反应的化学方程式为。
(4)有机物C6H10O的红外光谱图显示分子中含有C=O键,但是C6H10O不能发生银镜反应。C6H10O的结构简式为。
(5)有机物D的结构简式为。
(6)有机物D在钯催化剂催化下进行脱氢反应得到OPP,OPP的红外光谱图显示分子中有O—H键和苯环。OPP的一种同分异构体E和OPP具有相同的基团,其核磁共振氢谱有6个峰,峰面积之比为1:2:2:2:2:1,有机物E的结构简式为。