當(dāng)前位置： 2023年福建省廈門市雙十中學(xué)高考化學(xué)二模試卷> 試題詳情

異丁烯是一種重要的化工原料，能用于生產(chǎn)甲基叔丁基醚、丁基橡膠、聚異丁烯和甲基丙烯酸酯等。它可由異丁烷通過如下反應(yīng)催化脫氫制備：C₄H₁₀（g）?C₄H₈（g）+H₂（g）ΔH，回答下列問題：
（1）已知化學(xué)鍵的鍵能如下表所示，則ΔH=
+123
+123
kJ?mol^-1。

化學(xué)鍵 H-H C-H C-C C=C

E（kJ?mol^-1） 436 413 348 615

（2）異丁烷的轉(zhuǎn)化率和異丁烯的選擇性[選擇性=
異丁烯的物質(zhì)的量
異丁烷轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量
]隨著溫度的變化如圖所示。當(dāng)溫度升高時(shí)，異丁烯的選擇性變化的原因是
BC
BC
（填標(biāo)號(hào)）。

A．催化劑的活性增大
B．異丁烷裂解發(fā)生副反應(yīng)
C．異丁烯容易發(fā)生聚合反應(yīng)
D．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
（3）在853K、100kPa反應(yīng)條件下，向反應(yīng)器中加入氬氣與異丁烷混合氣體。
①異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率隨
n
（
A
r
）
n
（
C
4
H
10
）
的增大而升高，其原因?yàn)?
反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒壓加入稀有氣體導(dǎo)致體積變大，平衡正向進(jìn)行
反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒壓加入稀有氣體導(dǎo)致體積變大，平衡正向進(jìn)行
。
②當(dāng)
n
（
A
r
）
n
（
C
4
H
10
）
=1：3時(shí)，達(dá)到平衡所需時(shí)間為10min,異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率為66.67%，則異丁烷分壓的平均變化率為
5.83
5.83
kPa/min,異丁烷脫氫反應(yīng)的K_p=
66.67
66.67
kPa。
（4）“〇”表示催化劑固體雜多酸鹽，“???〇”表示吸附在該催化劑表面，異丁烷脫氫反應(yīng)的機(jī)理如下，請補(bǔ)充基元反應(yīng)Ⅲ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.

Ⅳ.H₂???O→H₂（g）+O

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素．

【答案】+123；BC；反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒壓加入稀有氣體導(dǎo)致體積變大，平衡正向進(jìn)行；5.83；66.67；菁優(yōu)網(wǎng)

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：61引用：3難度：0.6

相似題

1．某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化發(fā)生聚合反應(yīng)：n
催化劑
。在不同時(shí)刻測得反應(yīng)物濃度與時(shí)間關(guān)系如下表：

t/min 0 25 75 105 125 150 250

c（降冰片烯）/（mol?L^-1） 3.00 2.70 a 1.74 1.50 1.20 0

下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．推測上表中的a＞2.10

B．若將鈦雜環(huán)丁烷催化劑制成蜂窩形狀可提高該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

C．105～155min,生成聚降冰片烯的平均速率為0.012mol?L^-1?min^-1

D．其他條件相同時(shí)，若將降冰片烯起始濃度減少為1.5mol/L，則該反應(yīng)速率不變

發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：10引用：1難度：0.5

解析

2．含氮化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有多種影響，化學(xué)工作者設(shè)計(jì)了如下再利用的方案：
（1）以NH₃和CO₂為原料合成化肥-尿素[CO（NH₂）₂]，兩步反應(yīng)的能量變化如圖：
①該反應(yīng)在

（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。
②已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢，可推測E₁

E₃（填“＞”“＜”或“=”）。
③該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，下列措施能提高NH₃轉(zhuǎn)化率的是

。
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
（2）氨的催化氧化過程可發(fā)生以下兩種反應(yīng)，該過程易受催化劑選擇性影響。
Ⅰ：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g） ΔH＜0；
Ⅱ：4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g） ΔH＜0；
在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH₃和1.55molO₂，一定時(shí)間段內(nèi)，在催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)。生成物NO和N₂的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖。

①當(dāng)溫度處于400℃～840℃時(shí)，N₂的物質(zhì)的量減少，NO的物質(zhì)的量增加，其原因是

。
②840℃時(shí)，反應(yīng)以反應(yīng)Ⅰ為主，則NH₃的轉(zhuǎn)化率為

。（保留小數(shù)點(diǎn)后2位，下同）；若520℃時(shí)起始?jí)簭?qiáng)為p₀，恒溫下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K_p=

（K_p為以分壓表示的平衡常數(shù)）。
（3）肼（N₂H₄）-空氣燃料電池是一種新型環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：

。假設(shè)使用肼-空氣燃料電池電解精煉銅（已知銅的摩爾質(zhì)量為64g/mol），陰極質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣

L（假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%）。
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：4引用：1難度：0.5
解析
3．（1）發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知?br />N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1①
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1②
則肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。
（2）將等物質(zhì)的量的CH₄和H₂O（g）各amol充入1升恒容密閉反應(yīng)器發(fā)生如下反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）。某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)K=27，此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,則a=

，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率為

（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（3）已知K_sp（BaSO₄）=1.0×10^-10，K_sp（BaCO₃）=2.5×10^-9，某同學(xué)設(shè)想用下列流程得到BaCl₂，BaSO₄
飽和
N
a
2
C
O
3
溶液
①
BaCO₃
鹽酸
②
BaCl₂則①的離子方程式為

，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

。
（4）堿性鋅錳干電池是一種一次性電池，電極為Zn、碳棒，MnO₂和KOH等組成的糊狀填充物為電解質(zhì)。該電池放電過程會(huì)產(chǎn)生MnOOH，則該電池放電時(shí)正極電極反應(yīng)為

。
（5）以Fe、石墨作電極，NaOH作電解質(zhì)溶液，可制取有廣泛用途的Na₂FeO₄。在制備時(shí)，

作陽極，陽極電極反應(yīng)為

。
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
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t/min	0	25	75	105	125	150	250
c（降冰片烯）/（mol?L^-1）	3.00	2.70	a	1.74	1.50	1.20	0