解题方法
1 . 乙酸是典型的有机酸,在生产、生活中有广泛应用.乙酸作为化工原料可以制备氢气,以乙酸为原料制备氢气时的反应:
反应1(热裂解):
反应2(脱羧基):
(1)中形成____________ 中心____________ 电子的大π键; ____________ 。
(2)向一恒容密闭容器中充入一定量的乙酸气体发生反应1和反应2,反应相同时间后,测得部分气体产率与温度的关系如图。①已知之后氢气产率高于甲烷,试说明理由:_____________________________ 。
②一定温度下,若在充入容器的乙酸气体中掺杂一定量水蒸气,氢气产率显著提高而产率下降,分析可能原因:____________________________ (用化学方程式表示)。
(3)采用光催化反应技术直接合成乙酸,可符合原子经济学(原子利用率100%)。下列原料组合符合要求的是____________ (填标号)。
A. B. C.
(4)若利用合适的催化剂控制其他副反应(只发生反应1和反应2),温度为时反应达到平衡,此时总压强为力,反应1消耗起始乙酸总量的30%,反应2消耗起始乙酸总量的50%,则平衡时体积分数为____________ %;反应2的平衡常数____________ (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数,计算结果用最简式表示)。
(5)研究在水溶液中的电离平衡有重要意义。若室温下将的溶液和溶液等体积混合,恢复至室温后混合溶液中存在。则乙酸的电离平衡常数____________ (用含a和b的代数式表示)。
反应1(热裂解):
反应2(脱羧基):
(1)中形成
(2)向一恒容密闭容器中充入一定量的乙酸气体发生反应1和反应2,反应相同时间后,测得部分气体产率与温度的关系如图。①已知之后氢气产率高于甲烷,试说明理由:
②一定温度下,若在充入容器的乙酸气体中掺杂一定量水蒸气,氢气产率显著提高而产率下降,分析可能原因:
(3)采用光催化反应技术直接合成乙酸,可符合原子经济学(原子利用率100%)。下列原料组合符合要求的是
A. B. C.
(4)若利用合适的催化剂控制其他副反应(只发生反应1和反应2),温度为时反应达到平衡,此时总压强为力,反应1消耗起始乙酸总量的30%,反应2消耗起始乙酸总量的50%,则平衡时体积分数为
(5)研究在水溶液中的电离平衡有重要意义。若室温下将的溶液和溶液等体积混合,恢复至室温后混合溶液中存在。则乙酸的电离平衡常数
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2 . 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)反应②是________________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____________ K(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______ (用K1、K2表示)。
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_____________________ 。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_____________________ 。
(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_________________ ;
每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________ 。
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________ 。
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) | K3 |
(1)反应②是
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式
每消耗6.4g甲醇转移的电子数为
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为
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