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2022年江蘇省南京市玄武區(qū)南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校海安中學(xué)、金陵中學(xué)三校高考化學(xué)聯(lián)考試卷(5月份)>
試題詳情
苯酚(C6H5OH)是一種廣泛使用的化工產(chǎn)品,但若在水體中存在超標(biāo)又會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的污染。
Ⅰ.現(xiàn)有一種在一定溫度下用某分子篩催化N2O廢氣氧化苯制備苯酚的新方法,方程式為:C6H6(g)+N2O(g)═C6H5OH(g)+N2(g)。
(1)已知:C6H6(g)=6C(s,石墨)+3H2(g)ΔHl=-82.9kJ?mol-1
2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)ΔH2=+163.2kJ?mol-1
2C6H5OH(g)═12C(s,石墨)+6H2(g)+O2(g)ΔH3=+243kJ?mol-1
則C6H6(g)+N2O(g)═C6H5OH(g)+N2(g)ΔH=-286kJ?mol-1-286kJ?mol-1。
(2)以固定N2O和苯酚比例、恒定流速、O2加入量為1%的條件下,考察單因素改變反應(yīng)溫度時(shí)對(duì)N2O轉(zhuǎn)化率和苯酚選擇性的影響如圖1和圖2所示。
①由圖1可見,在723K進(jìn)行反應(yīng)時(shí),N2O的初始轉(zhuǎn)化率很高,隨著反應(yīng)時(shí)間的延續(xù),N2O轉(zhuǎn)化率迅速降低,究其原因可能是 反應(yīng)初期,溫度高,N2O反應(yīng)速率快,轉(zhuǎn)化率高;反應(yīng)后期,苯或苯酚受熱分解生成碳,覆蓋催化劑(或堵塞催化劑孔隙),使催化劑活性降低,轉(zhuǎn)化率降低。反應(yīng)初期,溫度高,N2O反應(yīng)速率快,轉(zhuǎn)化率高;反應(yīng)后期,苯或苯酚受熱分解生成碳,覆蓋催化劑(或堵塞催化劑孔隙),使催化劑活性降低,轉(zhuǎn)化率降低。。
②由圖2可見,在648K和673K反應(yīng)時(shí),苯酚的選擇性基本保持恒定,而在698K和723K時(shí),苯酚選擇性隨著反應(yīng)進(jìn)行迅速下降,高溫時(shí)苯酚選擇性下降的原因可能是:溫度升高,微量的O2會(huì)氧化苯酚,造成選擇性降低溫度升高,微量的O2會(huì)氧化苯酚,造成選擇性降低。
Ⅱ.以苯酚為原料化合成某有機(jī)物的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示(圖中個(gè)別反應(yīng)物未列出,Ph為苯環(huán)):
(3)過(guò)程中生成的物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
Ⅲ.Fenton試劑氧化法是一種很好的除去廢水中苯酚的方法。Fenton試劑是由亞鐵鹽和過(guò)氧化氫組成,H2O2單獨(dú)處理有機(jī)廢水時(shí),由于本身的氧化性能較差,很難達(dá)到理想的處理效果;而當(dāng)Fe2+/H2O2聯(lián)合處理有機(jī)廢水時(shí),F(xiàn)e2++H2O2═Fe3++HO?+OH-反應(yīng)生成了氧化性能極強(qiáng)的HO?,使廢水中的苯酚得到降解。
(4)當(dāng)總質(zhì)量一定時(shí),F(xiàn)eSO4?7H2O與H2O2的質(zhì)量之比過(guò)小或過(guò)大,處理苯酚的效果均較差,請(qǐng)分析可能的原因:FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)小,反應(yīng)生成HO?濃度小;FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)大,H2O2濃度小,生成HO?濃度小,且過(guò)量Fe2+會(huì)與HO?反應(yīng)FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)小,反應(yīng)生成HO?濃度??;FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)大,H2O2濃度小,生成HO?濃度小,且過(guò)量Fe2+會(huì)與HO?反應(yīng)。
【答案】-286kJ?mol-1;反應(yīng)初期,溫度高,N2O反應(yīng)速率快,轉(zhuǎn)化率高;反應(yīng)后期,苯或苯酚受熱分解生成碳,覆蓋催化劑(或堵塞催化劑孔隙),使催化劑活性降低,轉(zhuǎn)化率降低。;溫度升高,微量的O2會(huì)氧化苯酚,造成選擇性降低;;FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)小,反應(yīng)生成HO?濃度??;FeSO4?7H2O質(zhì)量過(guò)大,H2O2濃度小,生成HO?濃度小,且過(guò)量Fe2+會(huì)與HO?反應(yīng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:55引用:1難度:0.5
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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