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甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化劑作用下反應(yīng)得到C7H8、C8H10和副產(chǎn)物三甲苯(C9H12),發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)?C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)?C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)?C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,結(jié)果如圖所示。

①由圖分析,隨著投料比
n
C
H
3
OH
n
C
6
H
6
增加,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
,平衡時
n
C
9
H
12
n
C
7
H
8
+
n
C
8
H
10
+
n
C
9
H
12
的值
增大
增大
。(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②投料比
n
C
H
3
OH
n
C
6
H
6
為1.0時,C6H6的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,產(chǎn)物中C7H8、C8H10和C9H12物質(zhì)的量之比為6:3:1.CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K═
1.8
1.8
。
(2)我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果,研究了反應(yīng)Ⅰ在固體酸(HB)催化劑表面進(jìn)行的反應(yīng)歷程如圖所示。其中吸附在固體酸(HB)表面的物種用*標(biāo)注。

①反應(yīng)Ⅰ的△H═
-61.4
-61.4
kJ?mol-1。
②吸附CH3OH的焓變吸附C6H6的焓變
(填“>”或“<”)。
③C6H6*在催化劑表面轉(zhuǎn)化為C7H8*的反應(yīng)方程式為
C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB
C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB
。
④在固體酸(HB)催化作用下,測得反應(yīng)I的速率方程為v═k?p(C6H6)(k為速率常數(shù))。在剛性容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,關(guān)于反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)(K)和反應(yīng)速率(v)的敘述正確的是
B
B
(填標(biāo)號)。
A.升高溫度,K和v均增大
B.增大p(C6H6),K不變,v增大
C.降低溫度,K和v均減小
D.增大p(CH3OH),K不變,v增大

【答案】減??;增大;75%;1.8;-61.4;<;C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB;B
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:3難度:0.5
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,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,測得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,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,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,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    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:59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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