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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷795
的资源化有利于碳中和,利用氧化烷烃可制得烯烃。以和乙苯()为原料合成苯乙烯()为例,涉及以下反应:
(g)(g)+H2(g)
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,写出反应的热化学方程式___________
(2)判断下列说法正确的是___________。
A.当,反应②达到平衡状态
B.升高温度,反应②的正、逆反应速率都增大
C.增大压强,反应①平衡逆向移动,平衡常数K减小
D.加入反应①的催化剂,可减小反应①的活化能
(3)刚性容器中,进料浓度比c(乙苯):c(CO2)分别等于1:5、1:15、1:50时,乙苯平衡转化率随条件X的变化关系如图1所示:

①曲线a的进料浓度比c(乙苯):c(CO2)为___________
②条件X是___________(填“温度”或“压强”),依据是___________
(4)图3为乙苯与在催化剂表面反应的机理:

在刚性容器中乙苯分压不变时,继续增加分压,乙苯转化率反而下降(见图2)的原因是___________
(5)某温度下,等物质的量的乙苯和在刚性容器内发生反应②,初始压强为p0平衡时苯乙烯的体积分数为20%,则平衡总压为___________,该反应的平衡常数Kp=___________
2021·广东·一模
知识点:化学反应原理综合考查盖斯定律的应用化学平衡常数的有关计算与转化率变化有关图像的分析 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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CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向,生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中,该重整体系发生反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题:
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ逆向移动
B.根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C.增大CH4的起始浓度,K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D.催化剂能降低反应的活化能,增大CH4的平衡转化率

(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
化学键C=OH-HO-H
键能/(kJ/mol) 799436463
则CO中C≡O的键能为___________
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。

①x=0.5的曲线是___________(填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是___________
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为___________
②平衡常数K(Ⅱ)=___________(列出计算式)。
I.实现碳中和方法之一是二氧化碳捕捉再利用,某科研院所研究二氧化碳、甲烷重整技术如下:
①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)+Q1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)+Q2
③CH4(g)C(s)+2H2(g)+Q3
④2CO(g) CO2(g)+C(s)+Q4
⑤CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s)+Q5
(1)若恒容密闭容器中发生反应①,Q1<0,进料浓度比c(CH4):c(CO2)分别等于1:2、1:5、1:7时,CH4的平衡转化率随条件X的变化关系如下图所示:

①曲线a的进料浓度比c(CH4):c(CO2)为_______
②条件X是_______(填“温度”或“压强”),依据是_______
(2)某温度下,等物质的量的CH4和CO2在恒容密闭容器内发生反应①,该反应的平衡常数表达式为K=_______,平衡时CH4的体积分数为,则CO2的转化率为_______
(3)下列说法正确的是_______。
A.当v(CO2)=v(CO),反应②达到平衡状态
B.升高温度,反应②的正、逆反应速率都增大
C.增大压强,反应①平衡逆向移动,平衡常数K减小
D.移去部分C(s),反应③④⑤的平衡均向右移动

II.在Zn/ZSM-5的催化作用下,甲烷与二氧化碳可以直接合成乙酸。
常温下,向10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的某碱ROH溶液,所得溶液pH及导电性变化如图所示。

(4)b点是恰好完全反应的点,则碱ROH是_______(填“强碱”或“弱碱”),此时溶液中所含离子浓度大小的顺序_______
(5)b点由水电离出的氢离子浓度c(H+)_______(填“>”“=”或“<”)1×10-7mol/L。

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