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苯乙烯是生產(chǎn)塑料與合成橡膠的重要原料。CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)為:
反應(yīng)Ⅰ:菁優(yōu)網(wǎng)+H2O(g)+CO(g)ΔH
已知:
反應(yīng)Ⅱ:菁優(yōu)網(wǎng)    ΔH1=+117.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)   ΔH2=+41.2kJ?mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的ΔH=
+158.8kJ?mol-1
+158.8kJ?mol-1
。
(2)下列關(guān)于反應(yīng)Ⅰ~Ⅲ的說(shuō)法正確的是
AB
AB
(填標(biāo)號(hào))。
A.及時(shí)分離出水蒸氣,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.n(CO2):n(CO)保持恒定時(shí),說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.其他條件相同,反應(yīng)Ⅱ分別在恒容和恒壓條件下進(jìn)行,前者乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高
D.反應(yīng)Ⅲ正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
(3)在催化劑MxOy作用下,CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯可能存在如圖所示反應(yīng)機(jī)理:
菁優(yōu)網(wǎng)
該機(jī)理可表示為以下兩個(gè)基元反應(yīng),請(qǐng)補(bǔ)充反應(yīng)ⅱ:
ⅰ:菁優(yōu)網(wǎng)+MxO(y-1)(s)+H2O(g);
ⅱ:
MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)
MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)
。
(4)常壓下,乙苯和CO2經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ??刂仆读媳萚n(CO2):n(乙苯)]分別為1:1、5:1和10:1,并在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示:
菁優(yōu)網(wǎng)
①乙苯平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越
(填“高”或“低”)。
②相同溫度下,投料比遠(yuǎn)大于10:1時(shí),乙苯的消耗速率明顯下降,可能的原因是:
?。冶降臐舛冗^(guò)低;
ⅱ.
CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低
CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低

③850K時(shí),反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到圖中P點(diǎn)所示狀態(tài),若初始時(shí)乙苯的物質(zhì)的量為nmol,則v(苯乙烯)=
0
.
5
n
t
0
.
5
n
t
mol?min-1
(5)700K時(shí),向恒容密閉容器中加入過(guò)量CaCO3和一定量乙苯,初始和平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)分別為p1kPa和p2kPa,則平衡時(shí)苯乙烯的分壓為
p
2
-
p
1
-
p
2
p
2
-
p
1
-
p
2
kPa(以含有p1、p2、p的代數(shù)式表示)。[已知:①混合氣體中某組分的分壓等于總壓與該氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之積;以平衡分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算,可得反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp。②CaCO3 (s)
700
K
CaO(s)+CO2 (g)  Kp=pkPa]

【答案】+158.8kJ?mol-1;AB;MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g);低;CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低;
0
.
5
n
t
p
2
-
p
1
-
p
2
【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(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:135引用:5難度:0.6
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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