解答题-原理综合题 较难0.4 引用3 组卷773
低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯,它们是有机合成的重要原料。
(1)我国学者用
催化
加氢合成低碳烯烃,反应过程如图所示:
①在
存在下,
加氢反应中,RWGS反应的活化能___________ (填“大于”“小于”或“不能判断”)FTS反应的活化能。
②已知:Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67f2aea485803819593859770be15ea3.svg)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af889489fc5f51fb980b085aaa4a3345.svg)
向某密闭容器中加入1mol
和3mol
,在一定条件下发生上述反应。研究发现,乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示,请解释550K以后,曲线变化的原因是___________ 。
③在催化剂存在下,400kPa、500℃条件下,将1mol
和3mol
加入某密闭容器中合成低碳烯烃:
,40min时反应达到平衡,此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如下表:
反应达到平衡后,
的分压是___________ kPa(结果保留三位有效数字,下同),从反应开始到平衡时,
的反应速率是___________
。
(2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯,其有顺反异构,其转化关系如下:
若用
表示反应的体积分数平衡常数(即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替)。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数
与温度的变化关系如图所示:
回答下列问题:
①图中b=___________ (用含a、c的代数式表示)。
②在
时,向某密闭容器中加入2mol正丁烷,测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol,则平衡体系中
为___________ mol。保持恒温恒压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,则反-2-丁烯的体积分数将会___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)我国学者用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/14/920d68e7-1618-4147-96f6-16965abd8b23.png?resizew=484)
①在
②已知:Ⅰ.
Ⅱ.
向某密闭容器中加入1mol
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/14/e499a584-16a2-4585-a0c3-03e90c2ec7f5.png?resizew=161)
③在催化剂存在下,400kPa、500℃条件下,将1mol
各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% | |||
其他 | |||
60.0 | 60.0 | 40.0 | 0 |
(2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯,其有顺反异构,其转化关系如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/14/a92f1986-c631-4b00-95ac-a1654aeffe03.png?resizew=345)
若用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/14/fc1d025f-1032-48c4-847b-30e446a584d2.png?resizew=345)
回答下列问题:
①图中b=
②在
2023·山东聊城·一模
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中科院兰州化学物理研究所用
催化
加氢合成低碳烯烃,反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/aac76db7-8b47-4228-af57-db674435576a.png?resizew=452)
回答下列问题:
(1)在
存在下,
加氢反应中,RWGS反应的活化能____ (填“大于”“小于”或“不能判断”)FTS反应的活化能。同温同压下,无催化剂时RWGS反应很难进行,其原因是______________ 。
(2)已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1311df76b05a0a9c7e387d17f80f521b.svg)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9bbf80b91a74bedc9ccc4f857bff979.svg)
①由
和
生成
和
的热化学方程式为__________________ 。
②
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.svg)
______ (填“>”“<”或“=”)0,从化学键的角度说明判断的理由:________________________ 。
(3)在催化剂存在下,400kPa、500C条件下,将1mol
和
加入某密闭容器中合成低碳烯烃:
,40min时反应达到平衡,此时测得
的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如下表。
反应达到平衡后,
的分压是______ kPa(气体的分压=气体总压×该气体的物质的量分数,结果保留三位有效数字,下同),从反应开始到平衡时,
的反应速率是______
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/aac76db7-8b47-4228-af57-db674435576a.png?resizew=452)
回答下列问题:
(1)在
(2)已知:Ⅰ.
Ⅱ.
①由
②
(3)在催化剂存在下,400kPa、500C条件下,将1mol
各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% | |||
其他 | |||
60.0 | 60.0 | 40.0 | 0 |
我国将在2023年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指 CO2的排放总量和减少总量相当。CO2的资源化利用能有效减少CO2排放。
Ⅰ.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+ CH4(g)
2CO(g)+2H2 (g)
>0
(1)此反应的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp=___________ (kPa)2(结果保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压
物质的量分数)。
Ⅱ.CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
= +41.2kJ·mol-1
反应②:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在恒压,CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=
。
CH3OCH3(g)+H2O(g)
=-204.9kJ·mol-1则反应②的
= ___________
。
(4)温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________ 。
(5)220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间 后,测得CH3OCH3的选择性对应图中A点数据。下列说法正确的是___________。
(6)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示,则负极上电极反应式为___________ 。若要维持电池持续稳定工作,则从理论上讲,进入石墨Ⅱ电极上的CO2与石墨Ⅰ电极上生成的CO2的物质的量之比是___________ 。
Ⅰ.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+ CH4(g)
(1)此反应的活化能Ea(正)
(2)某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp=
Ⅱ.CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
反应②:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在恒压,CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=
(4)温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
(5)220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应
A.其他反应条件不变,增大压强一定可提高平衡时CH3OCH3的选择性 |
B.其他反应条件不变,改变催化剂,CH3OCH3的选择性不会改变 |
C.其他反应条件不变,升高温度,CO2的转化率一定随着温度的升高而降低 |
D.其他反应条件不变,提高投料时的氢碳比[n(H2):nCO2)],能提高CO2平衡转化率 |
(6)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示,则负极上电极反应式为
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