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:156 题号:19663974
由邻苯二甲酸酐和正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯的实验装置(部分装置省略)如图甲,实验操作流程如图乙。
已知:正丁醇的沸点为118℃;
纯邻苯二甲酸二丁酯沸点为340℃,温度超过180℃时易发生分解。
   
①向三颈烧瓶内依次加入6.0g邻苯二甲酸酐、11.4g正丁醇、少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,升温至160℃,搅拌、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。
⑤得到产品6.7g。
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(仪器a下面的仪器)下部分离出产物水的目的:_____,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_____(任写一点即可)。
(4)操作X中,应先用5%溶液洗涤,其作用是_____;不能使用氢氧化钠洗涤的原因是_____
(5)有机实验中,温度的调控尤为重要,步骤②中温度控制在105℃的目的是:_____
(6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为_____%(结果保留小数点后两位)。

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【推荐1】NOx、SO2的处理对环境保护有着重要意义。
(1)利用反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图1所示。

①该反应的ΔH___0(填“>”、“<”或“=”)。
②投料比m1、m2、m3中,最大的是___
③随着温度的升高,不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是___
(2)工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NOx和CO,利用它们的相互作用可将SO2、NOx还原成无害物质,主要反应有:
2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)ΔH=akJ·mol-1
4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)ΔH=bkJ·mol-1
4CO(g)+2SO2(g)=4CO2(g)+S2(g)ΔH=ckJ·mol-1
则2NO2(g)+S2(g)=N2(g)+2SO2(g)的ΔH=___kJ·mol-1
(3)NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂,NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图2所示,则总反应方程式为___

(4)用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图3所示。Pt阴极的电极反应式为___
2020-12-24更新 | 162次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.以为原料合成尿素是利用的成功范例。尿素合成塔中的主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)_______
(2)对反应③,下列措施中有利于提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A.升高温度B.增大压强
C.提高原料气中的比例D.及时分离出生成的尿素

Ⅱ.可利用和催化制备合成气(CO、)。一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入等物质的量的和,加入Ni/Al2O3使其发生反应:
(3)反应达平衡后,平衡常数K=81,此时测得为3mol/L,则的转化率为_______
(4)制备“合成气”反应历程分两步:
反应正反应速率方程逆反应速率方程
步骤①
步骤②

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:

①反应速率:v(步骤①)_______(填“>”、“<”或“=”)v(步骤②),请依据有效碰撞理论分析其原因_______
②一定温度下,反应的平衡常数K=_______(用表示)。
(5)制备合成气(CO、)过程中会发生副反应:。在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态时,反应体系中随温度变化的关系如图2所示。随着进料比的增加,的值逐渐_______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______
2022-07-22更新 | 85次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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时间/s012345
10.04.502.501.501.001.00
3.603.052.852.752.702.70
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的Q_______0〔填写“>”、“<”、“ = ”〕
(2)前2s内的平均反应速率v (N2) = ___________________
(3)在该温度下,反应的平衡常数K =____________。(只写出计算结果)
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是______
A.选用更有效的催化剂          B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度          D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号NO初始浓度
/
CO初始浓度
/
催化剂的比
表面积/
I28082
II280124
III350124
请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号。_________________

2020-03-31更新 | 39次组卷
共计 平均难度:一般