丙烯酸是非常重要的化工原料之一,可用甘油催化转化如下:甘油 (C 3 H 8 O 3 )→ 丙烯醛 (C 3 H 4 O)→ 丙烯酸 (C 3 H 4 O 2 ) 。
已知:反应 I : C 3 H 8 O 3 (g) C 3 H 4 O(g)+2H 2 O(g) △ H 1 >0 E a1 ( 活化能 )
反应 II : 2C 3 H 4 O(g)+O 2 (g) 2C 3 H 4 O 2 (g) △ H 2 >0 E a2 ( 活化能 )
甘油常压沸点为 290℃ ,工业生产选择反应温度为 300℃ 常压下进行。下列说法 不正确 的是
A .当 H 2 O 的体积分数保持不变,说明反应达到平衡状态
B .固体催化剂一定时,增加其表面积可提高化学反应速率,增大甘油的平衡转化率
C .丙烯醛有毒,为了工业生产安全可选择能大幅降低 E a2 且对 E a1 几乎无影响的催化剂
D .若改变条件增大反应 II 的平衡常数,反应 II 一定向正反应方向移动,且平衡移动过程中逆反应速率先减小后增加
B 【详解】 A .恒温恒压下, H 2 O 的体积分数保持不变,则 H 2 O 的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态, A 正确;
B .增加其表面积但浓度不变,平衡不一定,甘油的平衡转化率不变, B 错误;
C .活化能越小反应速率越快,丙烯醛有毒,为了安全应减慢反应 I 的反应速率加快反应 II 的反应速率,则选择能大幅降低 E a2 且对 E a1 几乎无影响的催化剂, C 正确;
D .反应 II 是吸热反应,若反应 II 的平衡常数增大,则为升高温度,平衡正向移动,反应 II 一定向正反应方向移动,平衡移动过程中逆反应速率先减小后增加, D 正确;
故选: B 。
溶解度:
(1)固体物质的溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,单位是g,符号用S表示。
表达式:
(2)气体的溶解度定义:指该气体在压强为101kPa,一定温度时,溶解在1体积水中达到饱和状态时气体的体积。
溶解度曲线:
溶解度曲线:
溶解度曲线的意义:
①表示同一种物质在不同温度时的溶解度;
②表示不同物质在同一温度时的溶解度,可以比较同一温度时,不同物质的溶解度的大小。若两种物质的溶解度曲线相交,则在该温度下两种物质的溶解度相等;
③根据溶解度曲线可以确定从饱和溶液中析出晶体或进行混合物分离提纯的方法;
④根据溶解度曲线能进行有关的计算。
溶解度曲线变化规律:
1.大多数固体物质的溶解度随湿度升高而增大,曲线为"陡升型",如硝酸钾。
2.少数固体物质的溶解度受湿度的影响很小,曲线为"缓升型",如氯化钠。
3.极少数固体物质的溶解度随湿度的升高而减小,曲线为"下降型",如氢氧化钙。
4.气体物质的溶解度均随湿度的升高而减小(纵坐标表示体积),曲线也为"下降型",如氧气。
溶解度曲线的应用:
1.查找指定温度时物质的溶解度,并根据溶解度判断溶解性。
2.比较相同湿度时(或一定湿度范围内)不同物质溶解度的大小。
3.比较和确定物质的溶解度受温度影响的程度,并据此确定物质结晶或混合物分离提纯的方法。
4.确定溶液的状态(饱和与不饱和)。
溶解度曲线上的点的意义:
①溶解度曲线上的点表示物质在该点所示温度下的溶解度,溶液所处的状态是饱和溶液。
②溶解度曲线下面的面积上的点,表示溶液所处的状态是不饱和状态,依其数据配制的溶液为对应湿度时的不饱和溶液。
③溶解度曲线上面的面积上的点,依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液,且该溶质有剩余。
④两条溶解度曲线的交点,表示在该点所示的温度下,两种物质的溶解度相等。
溶解度的影响因素:
溶解度与温度的关系:
(1)固体物质的溶解度一般随温度的升高而增大,个别物质反常,如Ca(OH)2。
(2)气体物质的溶解度,一般随温度升高而减小,随压强增大而增大。常见的可溶性气体(常温、常压时的体积数):NH3 (700),HCl(0℃时500),HBr、HI亦易溶,SO2(40),C12 (2).H2S(2.6),CO2(1)。难溶气体:H2、CO、NO。有机物中:HCHO易溶,C2H2微溶,CH4、C2H4难溶。
a.大部分固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如KNO3、NaNO3等。
b.少数固体物质的溶解度受温度影响很小,如 NaCl。
c.极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如 Ca(OH)2
饱和溶液与不饱和溶液、过饱和溶液:
过饱和溶液:一定温度、压力下,当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度,而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象,此时的溶液称为过饱和溶液。
饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
有关溶解度的计算:
某温度下,
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