解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷598
我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将
转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。异丁烯
作为汽油添加剂的主要成分,可利用异丁烷与
反应来制备。
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb110fd5037f57d659e995c62956bb21.svg)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52fc4c44be78d2e33cc265832ef673c4.svg)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88c742dc609a42851b2d4db6c5aae165.svg)
回答下列问题:
(1)已知:异丁烷、异丁烯、
的燃烧热热化学方程式的焓变分别为
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e740512b1465c0a5b16dd2c10cde3ca.svg)
_______ (用题目给的反应焓变来表示)。
(2)向
恒容密闭容器中加入
和
,利用反应Ⅰ制备异丁烯。已知
;正反应速率表示为
,逆反应速率表示为
,其中
、
为速率常数。
①图中能够代表
的曲线为_______ (填“
”“
”“
”或“
”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/6e3be1c0-e3d1-4b68-a3af-e3bb08b26718.png?resizew=181)
②温度为
时,该反应化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.svg)
_______ ,平衡时
转化率_______ 50%(填“>”“=”或“<”)。
(3)
重整技术是实现“碳中和”的一种理想的
利用技术,反应为:
。在
时,将
和
按物质的量之比为
充入密闭容器中,分别在无催化剂及
催化下反应相同时间,测得
的转化率与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/c5f2fe27-9583-4dc4-9d19-351c7a31f13b.png?resizew=264)
①a点时有催化剂和无催化剂的
转化率相等的原因是_______ 。
②在
催化条件下,将
按物质的量之比为
充入密闭容器,
的平衡转化率为a,此时平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea590e570530a89e044fa36ff769ad67.svg)
_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数;用含a、n、p的代数式表示)。
(4)相比于反应Ⅱ直接脱氢,有人提出加入适量空气。采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯,发生反应
,相比于异丁烷直接脱氢制备丁烯更好。从产率角度分析该方法的优点是_______ 。
(5)利用电化学可以将
有效转化为
,装置如图所示(忽略电解前后溶液的体积变化):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/06350e5b-9aa2-478c-920d-25bf659224b0.png?resizew=302)
①已知:电解效率
。装置工作时,阴极除有
生成外,还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下,当阳极生成氧气体积为
时,测得整个阴极区内的
,电解效率为_______ 。
②研究表明,溶液
会影响
转化为
的效率。如图是
(以
计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随
变化的情况。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/27/3398433355620352/3398465023115264/STEM/ff3bfb2143a8412e8284f0b02d5dd562.png?resizew=305)
时,
的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为_______ ;在此条件下装置工作一段时间后,阴极附近溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.svg)
_______ (填标号:a.明显增大b.几乎不发生变化c.明显减小)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)已知:异丁烷、异丁烯、
(2)向
①图中能够代表
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/6e3be1c0-e3d1-4b68-a3af-e3bb08b26718.png?resizew=181)
②温度为
(3)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/c5f2fe27-9583-4dc4-9d19-351c7a31f13b.png?resizew=264)
①a点时有催化剂和无催化剂的
②在
(4)相比于反应Ⅱ直接脱氢,有人提出加入适量空气。采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯,发生反应
(5)利用电化学可以将
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/06350e5b-9aa2-478c-920d-25bf659224b0.png?resizew=302)
①已知:电解效率
②研究表明,溶液
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/27/3398433355620352/3398465023115264/STEM/ff3bfb2143a8412e8284f0b02d5dd562.png?resizew=305)
23-24高三上·全国·阶段练习
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