天然氣的開(kāi)發(fā)利用是重要的研究課題?,F(xiàn)可將CH4轉(zhuǎn)化為乙酸,同時(shí)可處理溫室氣體CO2,反應(yīng)方程式如下:CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH(g)ΔH=+36kJ/mol。
(1)我國(guó)科研人員提出了反應(yīng)的催化反應(yīng)歷程,該歷程示意圖如圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是 dd。(填序號(hào))
a.反應(yīng)發(fā)生時(shí),反應(yīng)物化學(xué)鍵并沒(méi)有全部斷裂
b.使用催化效率更高的催化劑可以降低E值
c.①→②放出能量并形成了C-C鍵
d.“奪氫”過(guò)程中形成了C-H鍵
(2)200℃時(shí)向2L密閉容器中充入4molCO2和2molCH4,2min后測(cè)得CO2濃度降為1.5mol/L,4min后達(dá)到平衡,測(cè)得乙酸的濃度為0.6mol/L。
①前兩分鐘乙酸的平均反應(yīng)速率=0.25mol/(L?min)0.25mol/(L?min)。
②若溫度為T(mén)1時(shí),向上述容器中充入2molCO2、2molCH4和2molCH3COOH,反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài),則T1<<200℃(填“>”、“=”或“<”)。
(3)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑催化該反應(yīng)時(shí),在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250℃~300℃時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 溫度超過(guò)250℃時(shí),催化劑的催化效率降低溫度超過(guò)250℃時(shí),催化劑的催化效率降低。
(4)某高校科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)在Zr2Cu2O4作催化劑時(shí),還檢測(cè)出了乙醇。推測(cè)發(fā)生了副反應(yīng):CO2(g)+3CH4(g)?2CH3CH2OH(g)ΔH>0。
①下列有關(guān)制備乙酸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 acac。(填序號(hào))
a.選擇合適催化劑可提高乙酸的產(chǎn)率
b.選擇合適溫度可提高催化劑的效率
c.增大投料時(shí)n(CH4)n(CO2)的比值可提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
d.及時(shí)分離出乙酸可提高乙酸的產(chǎn)率
②在溫度為T(mén)0、壓強(qiáng)為10MPa的恒溫恒壓容器中,充入15molCO2和15molCH4,平衡時(shí)測(cè)得乙酸的百分含量是乙醇5倍,CO2的百分含量是CH4的2倍。則平衡時(shí)乙醇的分壓為 109MPa109MPa,反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH(g)的Kp=2.252.25。
n
(
C
H
4
)
n
(
C
O
2
)
10
9
10
9
【答案】d;0.25mol/(L?min);<;溫度超過(guò)250℃時(shí),催化劑的催化效率降低;ac;MPa;2.25
10
9
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:3難度:0.4
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3