解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷298
烯烃是化工生产的重要原料，低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对提高化石能源利用率有着重要作用.乙烷脱氢的反应为：
反应Ⅰ
(1)有关物质的燃烧热如下表。则
_______ 。
(2)在一定温度下，有利于提高
平衡转化率的措施是_______ (写一条).
(3)研究发现，向反应的恒容体系中充入一定量的
发生反应：
。相同条件下，充入和未充入时的平衡转化率(
)随温度变化曲线如下图。
①向
恒容体系下充入
的，
达到A点，反应Ⅰ的平均反应速率
_______ 
；
②图中C点与B点相同充料，则此时C点v正_______ v逆(填“>”、“<”或“=”)；B点的v正_______ C点的v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③向反应中加入制备乙烯具有明显优势，其原因是_______ 。
反应Ⅰ(1)有关物质的燃烧热如下表。则
| 物质 | |  |  |
燃烧热/( ) |  |  |  |
平衡转化率的措施是(3)研究发现，向反应的恒容体系中充入一定量的
发生反应：。相同条件下，充入和未充入时的平衡转化率()随温度变化曲线如下图。①向
恒容体系下充入的，达到A点，反应Ⅰ的平均反应速率；②图中C点与B点相同充料，则此时C点v正
③向反应中加入
制备乙烯具有明显优势，其原因是21-22高二上·四川成都·期末
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CO在工农业生产及科学研究中有着重要应用。
(1)CO催化脱氮：在一定温度下，向2 L的恒容密閉容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO，在催化制作用下发生反应：2NO2(g)+4CO(g)
N2(g)+4CO2(g) △H=-127.8 kJ/mol，测得相关数据如下：
①其他条件不变，若不使用催化剂，则0～5 min内NO2的转化率将____ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是_______ (填序号)。
A. CO的化学反应速率为N2的4倍 B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化 D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中NO2平衡转化率的条件是________ (填序号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂。Ni 的羰化反应为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) △H<0， T0温度下，将足量的Ni粉和3.7 mol CO加入到刚性密闭容器中，10 min时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的
。则：
①0～10 min内平均反应速率v(Ni)=________ g/min。
②研究表明，正反应速率v正=k正·x4(CO)，逆反应速率v 逆=k逆·x[Ni(CO)4]( k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，x 为物质的量分数)，计算T0温度下的
=______ 。
③T1温度下测得一定的实验数据，计算得到v正～x(CO)和v 逆～x[Ni(CO)4]的关系如图所示。当降低温度时，反应重新达到平衡，v正～x(CO)和v 逆～x[Ni(CO)4]相对应的点分别为______ 、_______ (填字母)。
(1)CO催化脱氮：在一定温度下，向2 L的恒容密閉容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO，在催化制作用下发生反应：2NO2(g)+4CO(g)
N2(g)+4CO2(g) △H=-127.8 kJ/mol，测得相关数据如下：| 时间 浓度 | 0 min | 5min | 10 min | 15 min | 20 min |
| c(NO2)/mol/L | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
| c(N2)/mol/L | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是
A. CO的化学反应速率为N2的4倍 B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化 D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中NO2平衡转化率的条件是
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂。Ni 的羰化反应为：Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g) △H<0， T0温度下，将足量的Ni粉和3.7 mol CO加入到刚性密闭容器中，10 min时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的。则：①0～10 min内平均反应速率v(Ni)=
②研究表明，正反应速率v正=k正·x4(CO)，逆反应速率v 逆=k逆·x[Ni(CO)4]( k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，x 为物质的量分数)，计算T0温度下的
=③T1温度下测得一定的实验数据，计算得到v正～x(CO)和v 逆～x[Ni(CO)4]的关系如图所示。当降低温度时，反应重新达到平衡，v正～x(CO)和v 逆～x[Ni(CO)4]相对应的点分别为
低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)是重要的有机化工原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。用一碘甲烷
热裂解可制取低碳烯烃，主要反应有：
反应i：
反应ii：
反应iii：
(1)反应i、ii、iii在不同温度下的分压平衡常数
下表所示。根据表中数据回答下列问题：
①反应i的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“
”“
”或“
”)。
②反应iii自发进行的条件是_______ (填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)实验测得，反应i、ii的
随温度的变化如图1所示；在体积为
的恒容密闭容器中，起始投料
，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示：
时反应
的
=______________ 
。
②图2中曲线
表示_______ (填分子式)物质的量分数的变化，平衡体系温度在
之前，
的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是_______ 。
③若维持体系温度为
，混合气体中
的物质的量分数为_______ 。
(3)研究反应ⅲ对提高反应ⅰ中
的平衡转化率有重要意义。
时，反应iii的正、逆反应速率与浓度的关系为
是速率常数)，正、逆反应速率方程分别对应图中曲线
、曲线
。时，向
的密闭容器中充入
和
，此时v正___________ v逆(填“”“”或“”)。
②图中曲线变为曲线
改变的条件可能是_______ 。
热裂解可制取低碳烯烃，主要反应有：反应i：
反应ii：
反应iii：
(1)反应i、ii、iii在不同温度下的分压平衡常数
下表所示。根据表中数据回答下列问题： |  |  |  |  |  |  |
| 反应i |  |  |  | 2.80 |  |  |
| 反应ii |  |  |  |  |  |  |
| 反应iii |  |  |  |  | 2.24 |  |
”“”或“”)。②反应iii自发进行的条件是
(2)实验测得，反应i、ii的
随温度的变化如图1所示；在体积为的恒容密闭容器中，起始投料，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示：
时反应的=。②图2中曲线
表示之前，的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是③若维持体系温度为
，混合气体中的物质的量分数为(3)研究反应ⅲ对提高反应ⅰ中
的平衡转化率有重要意义。时，反应iii的正、逆反应速率与浓度的关系为是速率常数)，正、逆反应速率方程分别对应图中曲线、曲线。
时，向的密闭容器中充入和，此时v正”“”或“”)。②图中曲线
变为曲线改变的条件可能是
。
、
。写出该条件下，表示甲烷燃烧热的热化学方程式：
，其中p为分压。若该条件下
，当
时，CH4的转化率为
，分别在一定体积的恒压密闭容器中充入1.0 mol CH4和1.0 mol CO2，发生上述反应，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。
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