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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷252
尿素是一种重要的氮肥.工业上常以液氨和为原料合成尿素,合成反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)合成尿素总反应的热化学方程式为_______
(2)为防止反应ⅰ中氨基甲酸铵分解成,应采取的措施是_______(填标号)。
A.升高温度       B.降低温度       C.增大压强       D.减小压强
(3)Frejacques测定反应ⅱ中氨基甲酸铵[氨碳比]脱水速率,获得转化率()与反应温度、反应时间的关系如图。

①当反应温度高于氨基甲酸铵熔点时,脱水速率明显加快.则氨基甲酸铵熔点位于_______(填标号)。
A.140~145℃       B.145~155℃       C.155~160℃       D.160~170℃
②尿素会发生如下水解及缩合副反应:

温度升高,副反应加剧.当氨碳比、反应温度高于200℃时,转化率却不会随反应时间的延长而下降,其原因是_______
(4)我国科学家利用电催化偶联制备尿素.结合实验与计算机模拟结果,研究了合金表面碳氮偶联的反应历程,如图所示,其中吸附在合金表面上的物种用*标注。

①已知尿素中碳元素为+4价.碳氮偶联过程中化合价发生变化的元素有_______
②碳氮偶联过程,氮原子上结合第_______个H+是生成尿素的决速步骤。
③碳氮偶联形成中间体,大大抑制了副产物_______的形成(填化学式)。
20-21高二上·福建厦门·期末
知识点:盖斯定律与热化学方程式影响化学反应速率的内因化学平衡的移动及其影响因素化学反应条件的控制及其应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料,广泛用于合成塑料和橡胶。工业以乙苯为原料,通过如下反应I或反应II制取苯乙烯。回答下列问题:
(1)工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯,其原理如下:
反应I:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g) ΔH1
①近期科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应,其历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注):

乙苯脱氢制苯乙烯反应的焓变ΔH1=_______,该反应历程的决速步骤反应方程式为_______
②在高温恒压条件下,乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂的表面,使催化剂“中毒”。因此在原料气中通入水蒸气的目的是_______
③在温度为550℃,总压恒定为3p的密闭容器中通入体积比为2∶1的乙苯(g)和H2O(g)混合气体发生反应,达到平衡时乙苯的转化率为α,计算反应的压强平衡常数Kp=_______
④乙苯脱氢制苯乙烯的反应往往伴随着副反应,生成苯、甲苯和聚苯乙烯等。在一定温度和压强下,为了提高苯乙烯的选择性,应当_______
(2)工业上利用CO2氧化乙苯制苯乙烯,其原理为:反应II:C6H5-CH2CH3(g)+CO2C6H5-CH=CH2(g)+CO+H2O(g) ΔH2=158.7kJ/mol。
①相同反应条件下,采用CO2替代水蒸气进行乙苯脱氢反应,苯乙烯生产能耗有效降低,而且乙苯转化率也明显提高。请利用平衡原理分析乙苯转化率提高的原因。_______
②在常压下,分别为a、b、c时,乙苯平衡转化率随温度变化的关系如图所示:

则a、b、c的大小关系为_______
合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:

(1)p1、p2、p3的大小关系是_______,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为___________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数(用Ka、Kb和Kc表示)大小关系是____________________
(2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V,CO2的转化率为__________,该反应的平衡常数K=________________
(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃,压强降至0.101 3 MPa,重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时,正反应和逆反应速率如何变化?_________________,二者之间有何关系?__________________
(4)CO2催化加氢也可转化为CO,但同时会合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图

其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________
(5)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的ΔH_______0(填“大于”、“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E_______eV,写出该步骤的化学方程式____________________

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