(6)如果反应过程中进氧气的量过大,会导致生成的氢气和氧气反应,导致质量分数降低.
【解答】解:(1)根据盖斯定律,由蒸汽重整的两个反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)减CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),可得反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),故△H=165.0kJ/mol﹣206.2kJ/mol=﹣41.2kJ/mol,
故答案为:﹣41.2;
(2)由表中数据可知,甲烷氧化的活化能低于蒸气重整的活化能,活化能越低,反应速率越快,故初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率,故答案为:小于;
(3)根据平衡常数k的表达式,可知反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的KP=,
该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应移动,平衡常数增大,
故答案为:,增大;
(4)从能量的角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于:放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量,提高能源的利用率,故答案为:放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量;
(5)①由图中数据可知,0.9 MPa时,H2的物质的量分数>65%,CO物质的量分数<10%,则700℃符合,1.5 MPa时,H2的物质的量分数>65%,CO物质的量分数<10%,则温度要高于750℃,低于约725℃,矛盾,故B正确,ACD错误,故答案为:B;
②起始进料时H2的物质的量分数为0,结合图象可知600℃,0.1 MPa的条件下,平衡时系统中H2的物质的量分数达到70%,据此画出H2的物质的量分数随时间变化的示意图为,
故答案为:;
(6)如果反应过程中进氧气的量过大,会导致生成的氢气和氧气反应,导致质量分数降低,
故答案为:导致生成的氢气和氧气反应.
【点评】本题考查热化学以及化学反应速率、化学平衡等,意在考查考生分析、处理数据和解答图象试题的能力,解答本题需利用盖斯定律,联系化学平衡、化学平衡常数以及平衡移动原理等,弄清图象的含义.
10.(2012•浙江)实验室制备苯乙酮的化学方程式如图1:
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应.
主要实验装置和步骤如图2所示:
(I)合成:在三颈瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯.为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流.滴加完毕后加热回流1小时.
(Ⅱ)分离与提纯:
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层
②水层用苯萃取,分液
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮.回答下列问题:
(1)仪器a的名称:干燥管;装置b的作用:吸收HCl气体.
(2)合成过程中要求无水操作,理由是防止三氯化铝和乙酸酐水解.
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致AD.
A.反应太剧烈B.液体太多搅不动C.反应变缓慢D.副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失.该操作中是否可改用乙醇萃取?否(填“是”或“否”),原因是乙醇与水混溶.
(5)分液漏斗使用前须检漏并洗净备用.萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层.分离上下层液体时,应先打开上口玻璃塞,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出.
(6)粗产品蒸馏提纯时,如图3装置中温度计位置正确的是C,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB.
【考点】制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】压轴题;实验题.
【分析】(1)依据装置图中的仪器和所呈试剂判断仪器的名称和作用;
(2)依据氯化铝和乙酸酐易水解分析;
(3)乙酸酐和苯反应剧烈,温度过高会生成更多的副产物;
(4)依据萃取的原理是利用物质在互不相溶的溶剂中 的溶解度不同,对混合溶液进行分离;
(5)分液操作的本质和注意问题分析判断;