苯乙烯是一种重要的化工原料。工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯已知部分化学...

苯乙烯是一种重要的化工原料。

工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯

已知部分化学键的键能如下：

化学键
键能	412	348	612	436

则+H2（g）的________。

实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂水蒸气不参加反应。在一定压强、的条件下，乙苯的平衡转化率随着的增大而________填“增大”“减小”或“不变”。随着反应的进行，少量积碳会使催化剂活性减弱，水蒸气还有利于恢复催化剂活性，原因是____________用化学方程式表示。

苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下：

乙苯平衡转化率与的关系如图所示，当时，乙苯平衡转化率随着增大而增大，其原因是__________，当时，乙苯平衡转化率随着增大反而减小，其原因是____________。

研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛，以该反应原理设计成酸性燃料电池，则电池负极的电极反应式为 ________。若该电池消耗标准状况下的，则外电路中理论上转移电子的物质的量为________。

增大随着压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动过多的会造成催化剂表面乙苯的吸附下降 -8e-+3H2O=+8H++CO2 【解析】（1）反应热=反应物总键能-生成物总能键能，由有机物的结构可知，应是-CH2CH3中总键能与-CH=CH2、H2总键能之差；保持压强不变，向乙苯蒸汽中掺入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动；（2）苯乙烯与二氧化碳在催化剂的作用下合成乙苯，依据平衡移动进行分析，还要考虑催化剂的活性；（3）苯乙烯催化氧化生成苯甲醛，说明发生氧化反应，在原电池中负极发生氧化反应，据此分析。反应热反应物总键能生成物总能键能，由有机物的结构可知，应是中总键能与、总键能之差，故，故答案为：；恒压下，加入水蒸气稀释剂，相当于增大容器体积，则使平衡正向移动，增大转化率；高温下，水蒸气可与碳反应增大，可减少积碳，有利于反应进行，发生，故答案为：增大；，由反应历程可知乙苯与二氧化碳在催化条件下反应生成苯乙烯和一氧化碳，增大二氧化碳浓度，有利于平衡正向移动，但二氧化碳浓度过大，会造成催化剂表面乙苯的吸附下降，故答案为：随着压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动；过多的会造成催化剂表面乙苯的吸附下降；负极发生氧化反应，苯乙烯被氧化生成苯甲醛，电极方程式为；若该电池消耗标准状况下 L的，即1mol氧气，反应中O元素化合价由0价降低为价，则转移4mol电子，故答案为：；4 mol。

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考点分析：

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乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料、合成乙醇酒精的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。工业上常采用烷烃裂解的方法制备乙烯。回答下列问题：

已知、、的燃烧热分别为、、。利用乙烷制备乙烯的化学方程式。

________。

一定温度下，将加入固定体积的密闭容器中发生上述反应，下列能够表示到达平衡状态有________填字母。

A 气体压强不再变化

C 气体的密度不再变化 D 的体积分数不再变化

在某密闭容器中通入，正丁烷，在不同条件下发生反应，正丁烷，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。

________填“”、“”或“”，欲提高乙烯的产率，下列措施可行的是________。

A 加压升温加压降温

C 减压降温减压升温

E.选择优质催化剂

、y、z三点的化学平衡常数大小关系为________。

若z点对应的纵坐标的数值为50，此时的转化率为________，该条件下的化学平衡常数________用含有的表达式表示，为以分压表示的平衡常数。

最近，中科院研究将甲烷在催化作用下脱氢后发生偶联反应生成乙烯，反应原理为：，反应同时存在副反应：，实验测得产物的体积分数受温度影响变化如图所示，制取乙烯应控制的反应温度为________，温度过高，乙烯的体积分数反而减少的主要原因是________。

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H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答：

Ⅰ.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下，用天然气与SO2反应，同时生成两种能参与大气循环的氧化物。

(1)该反应的化学方程式为_____________。

Ⅱ.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。

(2)H2S的第一步电离方程式为________。

(3)已知：25 ℃时，Ksp(SnS)＝1.0×10－25，Ksp(CdS)＝8.0×10－27。该温度下，向浓度均为0.1 mol·L－1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通入H2S，当Sn2＋开始沉淀时，溶液中c(Cd2＋)＝________(溶液体积变化忽略不计)。

Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为

ⅰ.COS(g)＋H2(g) H2S(g)＋CO(g)　ΔH＝＋7 kJ·mol－1；

ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－42 kJ·mol－1。

(4)已知：断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。

分子	COS(g)	H2(g)	CO(g)	H2S(g)	H2O(g)	CO2(g)
能量/(kJ·mol－1)	1 319	442	x	678	930	1 606

表中x＝________。

(5)向10 L容积不变的密闭容器中充入1 mol COS(g)、1 mol H2(g)和1 mol H2O(g)，进行上述两个反应。其他条件不变时，体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。

①随着温度升高，CO的平衡体积分数_____(填“增大”或“减小”)。原因为_______

②T1℃时，测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80 mol。则该温度下，COS的平衡转化率为_____；反应ⅰ的平衡常数为_____(保留两位有效数字)。

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用化学反应原理研究氮的氧化物和硫的氧化物有着重要的意义。

（1）已知：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H1

2NO(g)+ O2(g)2NO2 (g) △H2

NO2 (g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) △H3

则△H3 =__________(用△H1、△H2表示)，如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K1、 K2、K3，则K3 =__________(用K1、K2表示)。

（2）如图所示，A 是恒容的密闭容器，B 是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2，分别将2mol NO 和1 mol O2通过K1、K3分别充入A、B 中，发生的反应为2NO(g)+ O2(g)2NO2 (g) [不考虑2NO2 (g)N2 O4 (g) ]，起始时A、B 的体积相同均为a L。

①下列说法和示意图正确，且既能说明A 容器中反应达到平衡状态，又能说明B 容器中反应达到平衡状态的是_________。

a. A、B 容器中气体的颜色均不再发生变化

b. A、B 容器中NO 和O2物质的量浓度比均为2:1

② T℃时，A 容器中反应达到平衡时的平衡常数Kp = 8×10﹣2 （kPa)﹣1。若A 容器中反应达到平衡时p(NO2) = 200kPa，则平衡时NO的转化率为_____________。（Kp 是用平衡分压代替平衡浓度计算所得平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）

（3）将0.2 mol SO2和0.15 mol O2通入2L 的密闭容器中，测得SO2的物质的量随时间变化如图实线所示。

编号	a	b	c	d	e
n(SO2)/mol	0.16	0.12	0.09	0.07	0.07
t/min	2	5	8	15	22

①ab 段平均反应速率____________（填“大于”“小于”或“等于”）bc 段平均反应速率：de 段平均反应速率为_________________。

②仅改变某一个实验条件，测得SO2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，则改变的条件是__________。

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碳、氮及其化合物在生产、生活中广泛存在。

(1)煤气化的化学方程式为:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ∆H，该反应在高温下能自发进行，则∆H_____0(填“>”或“<”)。

(2)煤气化的产物可用于合成甲醇。已知，在刚性容器中，有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

相关化学反应方程式	平衡常数	温度(0C)
500	700	800
(a)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ∆H1	K1	2.5	0.34	0.15
(b)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ∆H2	K2	1.0	1.70	2.52
(c)3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3	K3