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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷71
催化重整的反应:
Ⅰ.       
主要副反应:
Ⅱ.       
Ⅲ.       
在恒容反应器中按体积分数充入气体,加入催化剂,测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。

回答下列问题:
(1)___________(用含的代数式表达),___________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)300~580℃时,的体积分数不断增大,是由于___________
(3)氯钯酸钙()固体加热时部分分解为、Pd、,500K时平衡常数。500K温度下,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量,抽真空后,用针管向玻璃烧瓶通入溴蒸气。溴蒸气初始压强为20.0kPa,500K平衡时,测得烧瓶中压强为30.2kPa,则___________Pa,反应2的平衡常数___________
(4)利用重整废气中的、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为___________
②若某废气中含有的和CO的体积比为1∶1,废气中和CO的体积分数共为8.96%。假设A中处理了标准状况下10的废气,其中和CO全部转化成,理论上可制得___________kg。
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CO2催化加氢是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题:
(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH,体系中发生如下反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ•mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
已知键能:E(H-H)=436kJ•mol-1、E(C≡O)=1071kJ•mol-1、E(O-H)=464kJ•mol-1、E(C=O)=803kJ•mol-1,则△H2=______kJ•mol-1
②下列操作中,能提高CO2(g)平衡转化率的是______(填标号)。
A.增加CO2(g)用量                 B.恒温恒容下通入惰性气体
C.移除H2O(g) D.加入催化剂
③在催化剂作用下,发生上述反应I、II,达平衡时CO2的转化率随温度和压强的变化如图,压强P1、P2、P3由大到小的顺序为______。解释压强一定时,CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因______
   
(2)以CO2、H2为原料合成二甲醚,反应如下:
主反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中,通入物质的量之比为n(CO):n(CO2):n(H2)=1:5:20的混合气体,平衡时测得CO2的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性=×100%),则副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的Kp=______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留2位有效数字)。
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。
   
①B中发生的总反应的离子方程式为_______
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为2∶1,废气中CO2和CO体积分数共为13.44%。假设A中处理了标准状况下10m3的废气,其中CO2和CO全部转化成CH3OH,理论上可制得CH3OH______kg。
碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用以减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的用一种循环方案处理,即,然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中,按物质的量之比通入,测得反应过程中压强随时间的变化如图中a所示,若其它条件不变,仅改变某一条件时,测得其压强。随时间的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是_______
A.容器内气体的平均相对分子质量不变
B.的转化率相等
C.的物质的量之比保持不变
D.
_______0(填“>”“<”或“不确定”);理由是_______
③改变的条件是_______
(2)经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①反应Ⅱ的活化能(正)_______ (逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在温度下,将充入的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡状态时的物质的量分别为。则温度时反应Ⅰ的平衡常数_______
(3)工业上利用废气中的联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如下图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为_______
②若某废气中含有的的体积比为,废气中体积分数共为。假设A中处理了标准状况下的废气,其中全部转化成,理论上可制得_______
碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理,即CO2(g) +2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH,然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中,按物质的量之比2:1通入H2和CO2,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示,若其它条件不变,仅改变某一条件时,测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是___________
A.容器内气体的平均相对分子质量不变
B. CO2和H2的转化率相等
C. H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D.v(H2)=v( H2O)
②ΔH___________0( 填“>”“<”或“不确定”) ;理由是___________
③改变的条件是___________
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应I :CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1
反应II :2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1
反应III :2CO2(g) +6H2(g) CH3OCH3 (g) +3H2O(g)
①反应III的活化能Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下,将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III,达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K=___________
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。

①B中发生的总反应的离子方程式为___________
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1:1,废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气,其中CO2和CO全部转化成CH3OH ,理论上可制得C2H4Cl2___________ kg。

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