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:171 题号:22351846
乙酰苯胺是染料和合成樟脑等的中间体,传统制备多为乙酸和苯温度计胺脱水缩合而成。反应原理为:CH3COOH++H2O,装置如图所示。在圆底烧瓶中加入9.00g(0.15mol)乙酸、4.65g(0.05mol)苯胺、0.14g锌粉,小火加热圆底烧瓶,保持温度计读数在105℃左右,生成的水(含少量乙酸)被蒸出分离,反应约1.5h,产率为58.0%。

已知:苯胺在空气中极易被氧化而变为黄色;各物质的性质见下表。
药品性状熔点(℃)沸点(℃)
乙酰苯胺的溶解度
苯胺无色液体184.420℃50℃80℃100℃
乙酰苯胺白色结晶114.33040.460.843.455.55
乙酸无色液体16.6117.9



回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,分馏柱的作用是___________
(2)加入锌粉的目的是___________
(3)加入乙酸较苯胺多,其目的是___________
(4)实际操作中保持温度在105℃左右,不能过高与过低的原因是___________
(5)反应完成后,经冷却结晶、抽滤、重结晶制得产物。可以用重结晶方法提纯乙酰苯胺的原因是___________
(6)实验改进:将Zn替换为,多次实验结果如下表。的最佳用量为___________mmol;能用替代锌粉的证据是___________(任答1点)。
物质的量/mmol00.801.62.53.34.1
粗产物颜色淡黄淡黄微黄
产率/%47.052.752.756.158.353.1

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①在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________
②甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
a.CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H1=+49.0kJ·mol—1
b. H2
已知H2(g)+O2(g) H2O(g)             H3=-241.8kJ·mol-1
则反应②的H2=_________ kJ·mol-1
(2)工业上一般可采用下列反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),现实验室模拟该反应并进行分析,图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变H_____0(填“>”“<”或“=”).
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_____K2(填“>”“<”或“=”)
③现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO和3molH2,测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.从反应开始到平衡,CO的平均反应速率v(CO)=_____,该反应的平衡常数为K=_____
④恒容条件下,达到平衡后,下列措施中能使增大的有_____
A.升高温度                                          B.充入He(g)
C.再充入1molCO 和3molH2 D.使用催化剂.
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硫酸制备硝酸制备
流程

回答下列问题:
(1)“接触法”制硫酸中反应2SO+O22SO3硝酸工业原料气NH3的制备反应:N2+3H22NH3,从化学反应速率、化学平衡移动、化工生产实际条件控制等角度,采用相同的生产条件含有___
A.高温       B.高压             C.催化剂          D.反应物合适的投料比例             E.产物的及时排出
(2)上述硫酸、硝酸工业制备流程中,下列描述正确的是_____
A.硫酸工业的每一步反应都是氧化还原反应
B.硝酸工业的每一步反应都是氧化还原反应
C.硫酸工业:沸腾炉→净化→接触室,其中净化步骤保证了接触室中反应产物的纯度
D.为提高吸收效率,用浓硫酸吸收SO3、用水吸收NO2
E.热交换器利用上一步放热反应产生的热量,冷却了反应产物,传递给下一步化学反应的反应热,实现了反应物的预热,既加快了反应速率又提高了反应物的平衡转化率
(3)硫酸工业接触室中SO2的平衡转化率与压强、温度的关系如表:
0.51.02.55
4000.99610.99720.99840.9988
5000.96750.97670.98520.9594
6000.85200.88970.92670.9468

结合表中数据,试分析在400~500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:___
(4)若上述硫酸工业吸收塔中硫酸产品为H2S2O7。实验室浓H2SO4质量分数为98%。用1t98%H2SO4吸收SO3,按照上述生产流程,最后能制得98%H2SO4质量为____t(列式并计算,保留小数点后两位)。
(5)按照上述硝酸工业流程,以NH3和空气为原料,按照绿色化学要求没有尾气逸出,反应物利用率100%要求,制得硝酸产品的最大质量分数为____%(列式并计算,保留小数点后两位)。
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