组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:185 题号:17700180
塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,实验装置(部分装置省略)如图甲。已知:正丁醇的沸点为118℃;纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点为340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解。由邻苯二甲酸酐和正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯的实验操作流程如图乙。

①向三颈烧瓶内依次加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐、22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出,通过操作X,得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→减压蒸馏,经过处理得到产品为20.85g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________
(2)步骤②中需要不断从分水器下部分离出产物水的目的是___________,判断反应已结束的方法是___________
(3)反应Ⅰ进行得迅速而完全,反应Ⅱ是可逆反应,进行得较缓慢,为提高反应速率,可采取的措施是___________。
A.增大压强B.增大正丁醇的量
C.分离水D.加热至200℃
(4)操作X中,应先用5%溶液洗涤,其作用是___________
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是___________
(6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯(相对分子质量是278)的产率为___________%(保留小数点后一位)。

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【推荐1】I.还原剂还原法、光催化氧化法、电化学吸收法是减少氮氧化物排放的有效措施。
(1)利用炭粉可以将氮氧化物还原。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1
反应:C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH_____kJ·mol1
(2)TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH,OH能将NO、NO2氧化,如下图所示,OH与NO2的反应为NO2+OH=HNO3

写出OH与NO反应的化学方程式:_____________
Ⅱ.甲醇、乙醇是重要的有机化工原料,有着重要的用途和应用前景。
(3)若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有___(填字母)。
A.H2百分含量保持不变
B.容器中气体的压强保持不变
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.2v(H2)= v(CH3OH )
(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 其平衡常数表达式为K___________。该反应的平衡常数K 随温度T 的变化如图所示,

则该反应的 H___0。(填“>”、“<”或“=”)。已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将___(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(5)下图所示是一种酸性燃料电池乙醇检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,适合进行现场乙醇检测。负极反应式为_________
2016-12-09更新 | 94次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】溴代烷的制备,分“氧化”和“溴化”两个过程,回答下列问题。
(1)氧化过程:HBr(g)与O2(g)在合适温度下制备Br2(g)。
已知:T℃时,相关物质的相对能量如表所示:
物质HBr(g)O2(g)H2O(g)Br2(g)
相对能量/kJ•mol-1xyzw
此温度下,在恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g),测得反应物的平衡转化率为60%。若保持其他条件不变,改为绝热状态,平衡时,测得放出热量为QkJ,则下列关系正确的是_____(填标号)。
A.Q=0.6(2z+2w-4x-y)B.Q<0.6(2z+2w-4x-y)
C.Q<0.6(4x+y-2z-2w)D.0.6(4x+y-2z-2w)<Q<4x+y-2z-2w
(2)溴化过程:在T℃下,向10V0L容器中投入初始浓度均为0.1mol•L-1的Br2(g)和CH4(g),发生反应:Br2(g)+CH4(g)CH3Br(g)+HBr(g)。保持温度不变,压缩容器体积,分别测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如表:
容器体积V/L10V03V0V0
c(CH3Br)/mol•L-1m0.090.25
当容器体积从10V0L缩小到3V0L时,测得此时容器内仍有四种气态组分,则m=_____;容器体积缩小到V0L时,平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。T℃时,此反应在容积为10V0L和V0L时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1_____K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)新工艺可将甲烷、HBr和O2混合,直接催化“氧化溴化”:2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g)2CH3Br(g)+2H2O(g) H<0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH3Br的物质的量分数为x(CH3Br),在T为500℃下的x(CH3Br)~p、在p为3×105Pa下的x(CH3Br)~T如图所示。

①图中a点对应的反应条件为_____,此时用各物质平衡分压表示的平衡常数Kp=_____Pa-1(列计算式,某气体分压=总压×该气体的物质的量百分数)
②b点对应的甲烷转化率α(CH4)=_____(保留三位有效数字)。
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(1)用CO、CO2和H2合成乙醇。已知:


由CO2和H2反应合成CH3CH2OH(l)和H2O(g)的热化学方程式为___________
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可逆反应___________0(填“>”、“<”、“=”,下同),压强p1、p2、p3、p4由小到大的关系为___________,压强为p4时,在y点的反应速率为___________,压强为p4、温度为1100℃时该反应的平衡常数为___________(列出算式)。
(3)一定条件下,利用CO2与H2可合成二甲醚(21世纪的“清洁能源”):,其中原料气中比值和温度对CO2平衡转化率影响的实验数据如图所示。结合数据图,归纳CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律:①___________;②___________
   
2023-07-15更新 | 92次组卷
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