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:
① (g)(g)+H2(g)
②(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,写出与反应的热化学方程式___________ 。
(2)判断下列说法正确的是___________。
(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=___________ 。
① (g)(g)+H2(g)
②(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,写出与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 |
①曲线a的进料浓度比c(乙苯):c(CO2)为
②条件X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
2021·广东·一模
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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)∆H1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2
③CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3
④∆H4
⑤CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5
(1)根据盖斯定律,若利用③④反应求算①的反应热,则④反应为__________ ,若利用其他已知反应求反应热,则∆H1=__________ (写出代数式即可)。
(2)下列说法正确的是__________。
(3)若刚性容器中发生反应①,∆H1>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__________ 。
(4)某温度下,等物质的量的CH4和CO2在刚性容器内发生反应①,初始压强为p0,平衡时CH4的体积分数为1/6,则平衡总压为__________ ,该反应的平衡常数Kp=__________ 。
①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2
③CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3
④∆H4
⑤CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5
(1)根据盖斯定律,若利用③④反应求算①的反应热,则④反应为
(2)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.加入反应①的催化剂,可减小反应①的活化能 |
①曲线a的进料浓度比c(CH4):c(CO2)为
②条件X是
(4)某温度下,等物质的量的CH4和CO2在刚性容器内发生反应①,初始压强为p0,平衡时CH4的体积分数为1/6,则平衡总压为
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)。
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
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.
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=O | H-H | O-H |
键能/(kJ/mol) | 799 | 436 | 463 |
(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
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)=
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_______。
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。
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
(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=
(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
(5)b点由水电离出的氢离子浓度c(H+)
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