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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷188
工业上利用天然气制备,还可得到等化工产品。一定条件下,有关反应如下:
反应1:   
反应2:   
回答下列问题:
(1)相同条件下,反应   _______
(2)实验测得反应1的速率方程:(分别为正、逆反应速率常数)。
①结合速率的影响因素,推测速率常数k的影响因素有_______ (填标号)。
A.温度       B.浓度       C.催化剂       D.固体表面性质
②T℃下反应达到平衡时,该温度下平衡常数_______
(3)向恒温恒容密闭容器中充入适量,同时发生上述反应1和反应2,在不同催化剂作用下,测得单位时间内的产率与温度的关系如图所示。在其他条件相同时,催化效率较高的是_______(填“”或“”)。在作用下,温度高于500℃时,的产率降低的可能原因是_______

(4)一定温度下,总压强恒定为时,向密闭容器中充入的混合气体(不参与反应),同时发生反应1和反应2,测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如下图所示。

①随着通入气体中的物质的量分数增大,的平衡转化率降低的主要原因是_______
②已知M点对应的乙炔的选择性为75%(乙炔的选择性)。该温度下,反应2的平衡常数_______(结果保留2位有效数字)。(提示:用平衡时气体分压计算的平衡常数为。)
22-23高二上·福建漳州·期末
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡的有关计算化学平衡图像分析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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2022年北京冬奥会主火炬首次采用以氢气为燃料的微火形式,体现了绿色奥运理念。工业上,利用天然气制备氢气,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应1:       
反应2:       
请回答下列问题:
(1)已知几种物质的燃烧热数据如下:
物质
燃烧热-890.3-1299.5-1411.0-285.8
①能表示燃烧热的热化学方程式为_______
②上述反应中,_______
(2)向恒温恒容密闭容器中充入适量,发生上述反应1和反应2。下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.气体总压强不随时间变化B.气体密度不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化D.体积分数不随时间变化
(3)实验测得的速率方程:(分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时,T2℃下反应达到平衡时。由此推知,T1_______(填“>”、“<”或“=”)T2
(4)在密闭容器中充入,发生上述反应1和反应2。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内的产率与温度的关系如图1。在其他条件相同时,催化效率较高的_______是(填“Cat1”或“Cat2“”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,的产率降低的可能原因是_______

(5)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入由组成的混合气体(不参与反应),同时发生反应1和反应2,测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图2。
①图2中,随着通入气体中的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______
②已知M点对应的乙炔的选择性为75%[提示:乙炔的选择性]。该温度下,反应2的平衡常数_______(结果保留2位有效数字)kPa。
提示:用平衡时气体分压计算的平衡常数为,气体分压等于气体总压×气体的物质的量分数。
2022年北京冬奥会主火炬首次采用以氢气为燃料的微火形式,体现了绿色奥运理念。工业上,利用天然气制备氢气,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应l:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1
反应2:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2
请回答下列问题:
(1)已知几种物质的燃烧热数据如下:
物质CH4(g)C2H2(g)C2H4(g)H2(g)
燃烧热(ΔH/kJ·mol-1)-890.3-1299.5-1411.0-285.8
能表示C2H2(g)燃烧热的热化学方程式为_______
(2)向恒温恒容密闭容器中充入适量CH4,发生上述反应1和反应2。下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.气体总压强不随时间变化B.气体密度不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化D.H2体积分数不随时间变化
(3)实验测得2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的速率方程:v=kc2(CH4),v=k·c(C2H2)·c3(H2)(k、k分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k=1.5k,T2℃下反应达到平衡时k=3k。由此推知,T1_______(填“>”、“<”或“=”)T2
(4)在密闭容器中充入CH4,发生上述反应1和反应2。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内H2的产率与温度的关系如图1。在其他条件相同时,催化效率较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500°C时,H2的产率降低的可能原因是_______

(5)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入由CH4和N2组成的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应1和反应2,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图2。

①图2中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______
②已知M点对应的乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性=]。该温度下,生成的H2的分压为_______kPa。
工业上可采用烷烃裂解法制备烯烃、炔烃和氢气等重要化工产品。
(1)乙烷裂解制乙烯的方法有CO2氧化乙烷裂解法和乙烷直接裂解法,有关反应原理如下:
反应I. CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ.C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)     ΔH=+137 kJ/mol
①反应1中涉及的物质CO2和C2H4中碳原子的杂化方式分别为___________
②已知键能数据E(C-H)=416kJ/mol, E(H-H)=436 kJ/mol,计算生成1mol碳碳π键放出的能量为___________kJ。
(2)工业上甲烷催化裂解也可制备氢气,有关反应原理如下:
反应Ⅲ. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)   ΔH1>0
反应Ⅳ.2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)   ΔH2>0
①若用表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,如图在催化剂表面进行反应Ⅲ,从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是___________(填字母)。

②实验测得反应Ⅲ的速率方程:(k、k分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k=2k,T2℃下反应达到平衡时k=3k。由此推知,T1___________T2(填“>”、“<”或“=”)。
③在密闭容器中充入一定量CH4,发生上述反应Ⅲ和反应Ⅳ。在不同催化剂Catl、Cat2作用下,测得单位时间内H₂产率与温度的关系如图。其他条件相同时,催化效率较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,H2产率降低的可能原因是___________ 。(任写一条即可)。

(3)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入CH4和N2的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应Ⅲ和反应Ⅳ,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图。

①图中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是___________
②已知M点对应乙炔的选择性为75%,求该温度下生成氢气的分压为___________kPa。[已知:C2H2的选择性=×100%,分压=物质的量分数×总压]

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