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用CO2制備C2H4,有利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。主要反應(yīng)為:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
(1)已知298K時(shí),部分物質(zhì)的相對(duì)能量如下表所示(忽略ΔH隨溫度的變化)。
物質(zhì) CO2(g) H2O(l) H2O(g) CO(g) H2(g) C2H4(g)
相對(duì)能量(kJ?mol) -393 -286 -242 -110 0 52
則ΔH1=
-130
-130
kJ?mol-1
(2)向某剛性容器中,按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2,在不同催化劑(M、N)下發(fā)生上述反應(yīng)。一段時(shí)間后,測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率C2H4的選擇性(含碳生成物中C2H4的百分含量)隨溫度的變化如圖1所示。

①由圖1可知,
N
N
的催化效果好(填“M”或“N”)。
②500~800K之間,乙烯的選擇性隨溫度變化的原因是
溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利與反應(yīng)II的進(jìn)行
溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利與反應(yīng)II的進(jìn)行
。
(3)在一定條件下,向密閉容器中充入5.0molCO2和8.0molH2,發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)。測(cè)得相同時(shí)間內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖2所示(虛線表示CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化);速率常數(shù)的對(duì)數(shù)lgk與溫度的倒數(shù)
1
T
之間的關(guān)系如圖3所示。

①由圖可知,v(x)
v(y)(填“>”、“<”或“=”);已知z點(diǎn)體系的壓強(qiáng)為200kPa,則T0時(shí),該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=
55.56
55.56
(保留2位小數(shù),已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對(duì)于反應(yīng)dD(g)+eE(g)?gG(g)+hH(g),Kθ=
p
G
p
θ
g
?
p
H
p
θ
h
p
D
p
θ
d
?
p
E
p
θ
θ
,其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE為各組分的平衡分壓)。
②已知速率方程v=kc2(CO2)?c6(H2),v=kc(C2H4)?c4(H2O),k、k是速率常數(shù)。圖中a、b、c、d分別代表x點(diǎn)、z點(diǎn)的速率常數(shù),其中
d
d
點(diǎn)表示x點(diǎn)的lgk;升高溫度時(shí),k-k
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”)。

【答案】-130;N;溫度升高催化劑活性降低或者升高溫度更有利與反應(yīng)II的進(jìn)行;<;55.56;d;減小
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1。
    (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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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