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环己烷在负载纳米Au的分子筛(Au/TS1)催化剂的作用下与空气发生氧化反应,反应原理是:通过游离基反应形成环己基过氧化氢,该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解,生成环己醇和环己酮(O).由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化,因而有许多副产物(如己二酸及一些酯类化合物)生成.
(1)下表是某反应温度下,环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)的结果:

①写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式:
 
.
②若在反应容器中加入1.0mol环己烷,则生成的环己酮的物质的量为
 
(保留2位小数).
(2)图甲是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响.

①由图甲可知:该反应较适宜的反应温度为
 
左右.
②随着反应温度的升高,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)却逐渐降低,其可能的原因是.
(3)图乙是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响.
①由图乙可知,该反应较适宜的反应时间为
 
左右.
②随着反应时间的延长,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)逐渐降低,这说明
 
.
考点:化学平衡的计算,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮,根据环己烷、环己酮的结构可判断还由水生成.
②目标产物的总收率(y)=环己烷的转化率(x)×目标产物的选择性(S),据此计算.
(2)①目标产物的总收率越高越好.
②由题目信息可知环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化.
(3))①由图可知,随时间进行目标产物的总收率(y)增大,到2.5h后基本不再变化.
②由图可知到2.5h后环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)逐渐降低,说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多,已至于目标产物的总收率(y)基本不变.
解答: 解:(1)①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮并生成水,反应方程式为
+O2
加热
+H2O.
故答案为:+O2
加热
+H2O.
②生成的环己酮的物质的量为1mol×10.4%×39.8%=0.04mol.
故答案为:0.04mol.
(2)①目标产物的总收率越高越好,由图甲可知,目标产物的总收率在150℃最高,故适宜温度为150℃.
故答案为:150℃.
②由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化,过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物.
故答案为:过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物.
(3)①由图可知,随时间进行目标产物的总收率(y)增大,到2.5h后基本不再变化.该反应较适宜的反应时间为2.5h左右.
故答案为:2.5h.
②环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)逐渐降低,说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多.
故答案为:环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多.
点评:以有机合成为载体,通过图表呈现,旨在考查学生对反应速率、平衡移动的运用以及提取有用信息的能力等,难度较大.
注意(3)中②是速率的快慢问题.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

下列各组物质在溶液中不发生化学反应而能共存的是(  )
A、MgCl2   AgNO3 KNO3     HCl
B、H2SO4    BaCl2  Na2SO4  NaOH
C、Na2SO4   KNO3     Na2CO3   NaCl
D、NH4HCO3  NaOH  NaCl    HCl

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法错误的是(  )
A、6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值
B、1mol12C的质量是12g
C、1mol由N2、O2组成的混合气体在标准状况下所占的体积约是22.4L
D、18g由2H和16O组成的水分子,其质子数为10NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

高温下,向1mol 赤热的硫化亚铜中通入足量的水蒸气,生成2mol 氢气,同时还生成金属铜和一种刺激性气味的气体.
(1)该反应的化学方程式是
 
.
(2)该反应中氧化产物是
 
.
(3)每生成1mol H2,氧化剂与还原剂之间转移的电子是
 
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室要配制100mL1.0mol?L-1的NaCl溶液,试回答下列各题:
(1)经计算,应该用托盘天平称取NaCl固体
 
g.
(2)若用NaCl固体配制溶液,下列仪器中,不需要用到的是
 
.(填序号)
A.锥形瓶  B.250mL容量瓶  C.烧杯  D.胶头滴管  E.药匙  F.托盘天平  G.玻璃棒
(3)若要实施配制,除上述仪器外,尚缺的仪器或用品是
 
.
(4)容量瓶上需标有以下5项中的 ①温度  ②浓度 ③容量 ④压强  ⑤刻度线
 

A.①③⑤B.③⑤⑥C.①②④D.②④⑥
(5)下列错误操作会导致所得溶液浓度偏低的是
 
(多项,填序号).
A.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
B.定容时俯视容量瓶刻度线
C.容量瓶中原有少量水
D.发现溶液液面超过刻度线,用吸管小心地吸出少量水,使液面降至刻度线.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列属于物理变化的是(  )
A、炸药爆炸B、干冰升华
C、蛋糕发霉D、葡萄酿酒

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科目:高中化学 来源: 题型:

化学--物质结构:
Ⅰ.(1)水分子的立体结构是
 
,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有
 
.
(2)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如右图,其中空心所示原子位于立方体的顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似.每个冰晶胞平均占有
 
个水分子.冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是
 
.
(3)实验测得冰中氢键的作用能为18.5kJ?mol-1,而冰熔化热为5.0kJ?mol-1,这说明
 
.
Ⅱ.(1)碘在不同溶剂中呈现紫色、棕色…一般认为溶液呈紫色的表明溶解了的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合.已知不同温度下,碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色.请回答:温度低时溶液呈
 
色,温度高时溶液呈
 
色,因为
 
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(2)在水晶的柱面上涂一层石蜡,用红热的针接触面中央,石蜡熔化后呈椭圆形;用玻璃代替水晶重复上述操作,熔化的石蜡则呈圆形.试用你所学过关于晶体性质的知识解释上述现象.
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某溶液中,只含有下表中所示的四种离子(忽略水的电离),则X离子及其个数b可能为(  )
离子 Na+ Al3+ Cl- X
个数 3a 2a a b
A、NO3-、4a
B、SO42-、4a
C、OH-、8a
D、SO42-、8a

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科目:高中化学 来源: 题型:

在图所示的原电池中,下列说法错误的是(  )
A、溶液的pH逐渐变小
B、负极附近SO42-离子浓度逐渐增大
C、正极有H2逸出
D、正极质量无变化

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