专练三 化学反应原理综合题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
1.(导学号:71224176)(2017•长沙模拟)乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ.工业生产乙二醛
(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法。在硝酸铜催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛。
(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
已知下列信息:
OHC—CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) K1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) K2
HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH3=-406 kJ•mol-1 K3
HOCH2CH2OH(g)+52O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH4
①K3=__________(用K1、K2表示);合成乙二醛的反应在任何温度下都能自发进行,原因是_____________________________________。
②提高乙二醛产率的措施有______________________________________________________________________________________________(写出两条)。
③当原料气中氧醇比(氧气和乙二醇的物质的量之比)为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。
A点对应的转化率______________(填“是”或“不是”)平衡转化率。温度在450~490℃之间,乙二醛产率降低的原因是__________________________________________________。温度高于490℃时,乙二醛产率降低的可能原因是__________(填标号)。
a.反应生成乙二醛的ΔH减小 b.反应活化能降低
c.副反应的产率增大 d.催化剂活性降低
Ⅱ.电解乙二醛制备乙醛酸(OHC—COOH)
用石墨作电极,电解盐酸和乙二醛的混合液,产生的氯气将乙二醛氧化成乙醛酸:
OHC—CHO+Cl2+H2O===OHC—COOH+2HCl
(3)电解时,阳极的电极反应式为__________________________________。
(4)已知:法拉第常数为b C•mol-1,电流效率η=生成目标产物消耗的电子数电极上通过的电子总数×100%。若保持电流强度为a A,电解t min, 制得w g OHC—COOH,列式表示该电解池在本次电解中的电流效率η=____________________________。
2.(导学号:71224177)(2017•长春模拟)科学家研发了以CH4为原料合成CH3OH的工艺路线,反应如下:
①CH4(g)+12O2(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1=-35.4 kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
③2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g) ΔH3=-251 kJ•mol-1
(1)反应②的ΔH2=__________kJ•mol-1。
(2)在一容积为1 L的密闭容器中,投入 1 mol CO和2 mol H2,在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测