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在鐵系催化劑作用下,二氧化碳催化加氫合成乙烯。發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
回答下列問(wèn)題:
(1)在密閉容器中通入1mol CO2和3mol H2,在鐵系催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng),某一壓強(qiáng)下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
①下列說(shuō)法正確的是
AC
AC
(填選項(xiàng)字母)。
A.由圖1可知:在該壓強(qiáng)下,200-550℃之間以反應(yīng)1為主,550℃后以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?br />B.反應(yīng)Ⅱ化學(xué)方程式前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等,所以增大壓強(qiáng)反應(yīng)Ⅱ的速率一定不變
C.恒溫恒壓下,容器內(nèi)氣體的密度不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡
D.其他條件不變,將CO2和H2的初始物質(zhì)的量之比變?yōu)?:3,可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率
②圖1中點(diǎn)M(350,70),此時(shí)乙烯的選擇性為
5
7
[選擇性=
生成
C
2
H
4
時(shí)消耗
C
O
2
的量
反應(yīng)消耗的
C
O
2
總量
]。
計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=
8
13
8
13
(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。
(2)恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率分別隨著水、一氧化碳的物質(zhì)的量之比[
m
H
2
O
m
CO
]的變化曲線如圖2所示。若在此溫度下,向容積為2.0L的恒容密閉容器中通入2.0mol CO(g)、1.6mol H2O(g)、3.2mol CO2(g)、1.2mol H2(g),發(fā)生上述反應(yīng),則反應(yīng)向
逆向
逆向
(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行。
(3)工業(yè)上乙醇脫水可制得二乙醚:2C2H5OH(g)?C2H5C2H5(g)+H2O(g)ΔH>0。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v═k?c2(C2H5OH),v=K?c(C2H5OC2H5)?c(H2O),k、k為速率常數(shù)。
T1溫度下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol C2H5OH,10min時(shí)達(dá)到平衡,H2O的體積分?jǐn)?shù)為25%。
①C2H5OC2H5的體積分?jǐn)?shù)為
25%
25%
。
②平衡常數(shù)K=
k
k
k
k
(用k、k表示)。
③當(dāng)溫度變?yōu)門2時(shí),k=
k
5
則T1
大于
大于
T2(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】AC;
8
13
;逆向;25%;
k
k
;大于
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/14 0:0:8組卷:13引用:1難度:0.7
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  • 1.合成氨對(duì)人類生存具有重大意義,反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)科學(xué)家研究在催化劑表面合成氨的反應(yīng)機(jī)理,反應(yīng)步驟與能量的關(guān)系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標(biāo)注,省略了反應(yīng)過(guò)程中部分微粒)。
    ①寫出步驟c的化學(xué)方程式
     
    。
    ②由圖像可知合成氨反應(yīng)的ΔH
     
    0(填“>”、“<”或“=”)。
    (2)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
    時(shí)間/min 5 10 15 20 25 30
    c(NH3)/(mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
    ①此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
     

    ②若維持容器容積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol,化學(xué)平衡將向
     
    反應(yīng)方向移動(dòng)(填“正”或“逆”)。
    發(fā)布:2024/10/23 6:0:3組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.在一定條件下,將2molSO2與1molO2加入到1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),充分反應(yīng)后,測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為1mol?L-1。此條件下平衡常數(shù)K為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/23 11:0:2組卷:19引用:3難度:0.5
  • 3.氫能是一種綠色能源,也是重要的還原劑。目前有多種方法可以制氫并儲(chǔ)氫。催化加氫反應(yīng)可以用于重要化工原料的轉(zhuǎn)化。
    Ⅰ.電解法制氫
    (1)甲醇電解可制得H2,其原理如圖1所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    。菁優(yōu)網(wǎng)
    Ⅱ.催化重整法制氫
    (2)已知:反應(yīng)1:CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.6kJ?mol-1
    反應(yīng)2:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ?mol-1
    則反應(yīng)3:CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)ΔH3=
     
    kJ?mol-1
    (3)以CuO-ZnO-Al2O3催化劑進(jìn)行甲醇重整制氫時(shí),固定其它條件不變,改變水、甲醇的物質(zhì)的量比,甲醇平衡轉(zhuǎn)化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=
    n
    生成
    CO
    n
    生成
    C
    O
    2
    +
    n
    生成
    CO
    ×100%]
    菁優(yōu)網(wǎng)
    當(dāng)水、甲醇比大于0.8時(shí),CO選擇性下降的原因是
     

    (4)銅基催化劑(Cu/CeO2)能高效進(jìn)行甲醇重整制氫,但因原料中的雜質(zhì)或發(fā)生副反應(yīng)生成的物質(zhì)會(huì)使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH),重整制氫時(shí)加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產(chǎn)率略有上升,其原理用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為
     
    。
    Ⅲ.催化加氫還原反應(yīng)的應(yīng)用
    H2能將4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在特定條件下轉(zhuǎn)化為4-乙烯基苯胺菁優(yōu)網(wǎng)。兩種不同催化劑將4-硝基苯乙烯還原加氫的過(guò)程如圖3所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)已知Mo單原子位點(diǎn)對(duì)4-硝基苯乙烯有較好吸附效果。
    ①使用雙單原子催化劑可以大大提高4-乙烯基苯胺的產(chǎn)率,原因是
     

    ②請(qǐng)描述4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在單原子催化劑下與H2發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程
     
    發(fā)布:2024/10/23 5:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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