解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷315
利用生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环。由制甲醇、乙醇具有重要的经济效益。回答下列问题:
(1)单个分子加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径,反应历程中的相对能量变化如图所示。
①催化加氢制甲醇(涉及物质均为气态)的热化学方程式为_______ (的单位用表示,用表示阿伏加德罗常数的值)。
②下列说法正确的是_______ (填标号)。
A. 分压越大,该反应的速率越大
B.甲酸盐路径更有利于加氢制甲醇
C.中间体比更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
(2)在催化加氢制甲醇过程中同时发生竞争反应 。在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。
①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为_______ (填“I”或“II”)。
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是_______ 。
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和反应,达到平衡状态时的转化率为20%,生成CO的物质的量为0.1 mol,则甲醇(g)的选择性为_______ %,在该温度下的压强平衡常数 _______ (列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
(3)和合成乙醇的反应为。将等物质的量的和充入恒压容器中,测得平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①m、n两点对应的平衡常数_______ (填“>”“<”或“=”);若保持温度不变,将m点对应起始反应物置于恒容密闭容器中反应,则平衡时乙醇的体积分数将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成乙醇的反应,依据实验数据获得如图所示曲线。在催化剂a作用下,该反应的活化能_______ ;比催化剂a更高效的催化剂为_______ (填“b”或“c”)。
(1)单个分子加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径,反应历程中的相对能量变化如图所示。
①催化加氢制甲醇(涉及物质均为气态)的热化学方程式为
②下列说法正确的是
A. 分压越大,该反应的速率越大
B.甲酸盐路径更有利于加氢制甲醇
C.中间体比更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
(2)在催化加氢制甲醇过程中同时发生竞争反应 。在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。
①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和反应,达到平衡状态时的转化率为20%,生成CO的物质的量为0.1 mol,则甲醇(g)的选择性为
(3)和合成乙醇的反应为。将等物质的量的和充入恒压容器中,测得平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①m、n两点对应的平衡常数
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成乙醇的反应,依据实验数据获得如图所示曲线。在催化剂a作用下,该反应的活化能
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