低碳烯烴在石油化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,為解決石油資源日益緊缺的矛盾,當(dāng)前正在研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)低碳烯烴的新方法,其中由甲醇制乙烯、丙烯、丁烯的生產(chǎn)流程已經(jīng)相對(duì)成熟,可以實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn).相關(guān)反應(yīng)如下:
①2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H1=-24.19kJ?mol-1
②3CH3OH(g)?C3H6(g)+3H2O(g)△H2
③4CH3OH(g)?C4H8(g)+4H2O(g)△H3
④2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)判斷反應(yīng)①能否自發(fā)進(jìn)行?
 
(填“低于一定溫度能自發(fā)進(jìn)行”、“高于一定溫度能自發(fā)進(jìn)行”或“任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行”).
(2)已知,H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ?mol-1.表示H2和CH2=CH2標(biāo)準(zhǔn)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:H2+
1
2
O2(g)═H2O(1)△H=-285.8kJ?mol-1.CH2=CH2+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g)(1)△H=-1411kJ/mol
則表示CH3OH標(biāo)準(zhǔn)燃燒的熱化學(xué)方程式為
 

(3)已知反應(yīng)②、③的平衡常數(shù)如下,下列敘述正確的是
 
(填字母序號(hào))
溫度(℃)300400500
K3.1×1015 1.66×1014 5.3×1013
K 4.0×1020 3.6×1018 5.7×1017
A、△H2>0,△H3<0
B、相同條件下,達(dá)到平衡時(shí)的甲醇的轉(zhuǎn)化率:反應(yīng)③>②
C、從平衡常數(shù)推測(cè),相同條件下反應(yīng)③的反應(yīng)速率肯定比反應(yīng)②的反應(yīng)速率大.
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式,焓變和熵變,用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算
專題:
分析:(1)如反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)滿足△H-T?△S<0;
(2)已知①2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H1=-24.19kJ?mol-1,②H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ?mol-1,③CH2=CH2+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g)△H=-1411kJ/mol,利用蓋斯定律將①+③-②×2可得CH3OH標(biāo)準(zhǔn)燃燒的熱化學(xué)方程式;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,平衡常數(shù)減小,則都為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)越大,轉(zhuǎn)化率越大,但不能用于比較反應(yīng)速率大小.
解答: 解:(1)因△S>0,如反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)滿足△H-T?△S<0,一般情況下能進(jìn)行,但溫度不能過(guò)低,應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng),
故答案為:高于一定溫度能自發(fā)進(jìn)行;
(2)已知①2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H1=-24.19kJ?mol-1,②H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ?mol-1,③CH2=CH2+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g)△H=-1411kJ/mol,利用蓋斯定律將①+③-②×2可得2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=(-24.19kJ?mol-1)+(-1411kJ/mol)-2×(+44kJ?mol-1)=-1523.9kJ/mol,故答案為:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1523.9kJ/mol;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,平衡常數(shù)減小,則都為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)越大,轉(zhuǎn)化率越大,但不能用于比較反應(yīng)速率大小,只有B正確,故答案為:B.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量,化學(xué)平衡等知識(shí),為高頻考點(diǎn),側(cè)重學(xué)生的分析能量和計(jì)算能量的考查,注意把握蓋斯定律的應(yīng)用以及平衡常數(shù)的意義,難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

有28gCuO和MgO固體混合物與200ml硫酸恰好完全反應(yīng),將反應(yīng)后的溶液小心蒸干,得到固體68g.則原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度和原固體混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是(  )
A、2.5mol?L-1  28.57%
B、2.2mol?L-1  23.07%
C、1.5mol?L-1  24.55%
D、2.5mol?L-1   18.37%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知:X、Y、Z、W是四種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大.其中X、Y、Z同周期,X與W同主族;X與Z形成的常見(jiàn)化合物之一常被用于高爐煉鐵,且X、Z原子的L層都有2個(gè)未成對(duì)電子;Q+離子M層3d軌道電子為全充滿狀態(tài).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序?yàn)?div id="p2hkbzk" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
,原子半徑由小到大的順序?yàn)?div id="k6i2ikn" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(填元素符號(hào)).
(2)化合物X2H4Z2是生活中常用調(diào)味品之一,其每個(gè)分子中含有
 
個(gè)α鍵,
 
個(gè)π鍵.
(3)X、W分別與Z形成的化學(xué)鍵的極性關(guān)系為X-Z
 
W-Z(填“<”、“>”或“=”).
(4)化合物XZ2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于WZ2,其理由是
 
,其中XZ2分子中X原子軌道的雜化類型為
 

(5)寫出基態(tài)Q原子的電子排布式:
 
,Q元素與氫元素可形成一種紅色化合物,其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示.則該化合物的化學(xué)式為
 
,寫出此化合物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

液晶高分子材料應(yīng)用廣泛.新型液晶基元-化合物Ⅳ的合成線路如下:

(1)化合物Ⅰ的分子式為
 
,1mol化合物Ⅰ完全燃燒消耗
 
mol O2
(2)CH2=CH-CH2Br與NaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
(注明條件).
(3)寫出符合下列條件的化合物Ⅰ的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

Ⅰ.苯環(huán)上有3個(gè)取代基Ⅱ.苯環(huán)上一溴代物只有2種Ⅲ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(4)下列關(guān)于化合物Ⅱ的說(shuō)法正確的是
 
(填字母).
A.屬于烯烴                         
B.能與FeCl3溶液反應(yīng)呈紫色
C.一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)         
D.最多能與4mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
(5)反應(yīng)③的反應(yīng)類型是
 
.在一定條件下,化合物也可與Ⅲ發(fā)生類似反應(yīng)③的反應(yīng)生成有機(jī)物Ⅴ.Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟為:TiO2→TiCl4→Ti
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)+O2(g)△H=+141kJ/mol
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(s)+2CO(g)的△H=
 

(2)4克硫粉完全燃燒時(shí)放出37千焦熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 
.(S的相對(duì)分子質(zhì)量:32)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

化合物G的合成路線如下:

(1)D中含氧官能團(tuán)的名稱為
 
,1mol G發(fā)生加成反應(yīng)最多消耗
 
mol H2
(2)除掉E中含有少量D的試劑和操作是
 
;下列有關(guān)E的說(shuō)法正確的是
 
(填字母序號(hào)).
A.可發(fā)生氧化反應(yīng)
B.催化條件下可發(fā)生縮聚反應(yīng)
C.可發(fā)生取代反應(yīng)
D.是CH2=CHCOOCH2CH3的同系物
E.易溶于水
(3)寫出A→B的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

(4)反應(yīng)E+F→G屬于下列麥克爾加成反應(yīng)類型,則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 


(5)比G少2個(gè)氫原子的物質(zhì)具有下列性質(zhì):①遇FeCl3溶液顯紫色;②苯環(huán)上的一氯取代物只有一種;③1mol物質(zhì)最多可消耗2mol Na和1mol NaOH.任寫一種該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D、E均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的純凈物,B為自然界中含量最多的液體,它們之間有如下的反應(yīng)關(guān)系:
(1)若A為短周期的金屬單質(zhì),D為氣態(tài)單質(zhì),0.1mol/L C溶液的pH=13.該反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)若A的溶液能使淀粉溶液變藍(lán);C為非金屬氧化物,能使品紅溶液褪色,該反應(yīng)的反應(yīng)方程式為
 

(3)若A、C、D、E均為化合物,E為白色沉淀,且A、C、E含有同一種元素,該反應(yīng)的離子方程式為
 

(4)若A是黃綠色氣體; C的焰色呈黃色,C溶液遇稀硫酸既產(chǎn)生淡黃色的沉淀又生成有刺激性氣味的無(wú)色氣體;生成物D是一種酸式鹽,E是一種強(qiáng)酸.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
.為檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中E電離出的陰離子,實(shí)驗(yàn)方法是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

正丁醛是一種化工原料.某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛.發(fā)生的反應(yīng)如下:
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
沸點(diǎn)/℃密度/(g?cm-3水中溶解性
正丁醇117.20.8109微溶
正丁醛75.70.8017微溶
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將6.0g Na2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸;
②將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中;
③在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱;
④當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開(kāi)始滴加B中溶液;
⑤滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度為90-95℃,在E中收集90℃以下的餾分;
⑥將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75-77℃餾分,產(chǎn)量2.16g.
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)裝置中,
 
(填圖中的字母)處應(yīng)與自來(lái)水龍頭連接.
(2)該實(shí)驗(yàn)除了必要的儀器和試劑外還不可缺少的用品是
 

(3)上述裝置圖中,C2儀器的名稱是
 
,E儀器的名稱是
 

(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是
 

(5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí),正丁醛應(yīng)從
 
(填正確答案標(biāo)號(hào)).
a.下口放出       b.上口倒出
(6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90-95℃,其原因是為了將正丁醛及時(shí)分離出來(lái),促使反應(yīng)正向進(jìn)行和減少正丁醛的進(jìn)一步氧化,該氧化反應(yīng)的方程式是
 

(7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為
 
%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ),下列各圖所示的實(shí)驗(yàn)方法、裝置或操作正確的是( 。
A、
稱量NaOH固體
B、
收集氯氣
C、
加熱蒸發(fā)Nacl溶液
D、
向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液

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同步練習(xí)冊(cè)答案