Ⅰ.利用溫室氣體CO2和CH4制備燃料合成器,計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)二氧化碳分子與甲烷分子的反應(yīng)歷程如圖所示:已知:leV為1電子伏特,表示一個(gè)電子(所帶電量為-1.6×10-19C)經(jīng)過(guò)1伏特的電位差加速后所獲得的動(dòng)能。
(1)制備合成氣CO、H2總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E5-E1)NAeV/molCO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E5-E1)NAeV/mol。
(2)向密閉容器,中充入等體積的CO2和CH4,測(cè)得平衡時(shí)壓強(qiáng)對(duì)數(shù)lgp(CO2)和lgp(H2)的關(guān)系如圖所示。(壓強(qiáng)的單位為:MPa)
①T1>>T2(填“>”“<”或“=”)。
②溫度為T1時(shí),該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=0.010.01MPa2。
Ⅱ.丙烯是重要的有機(jī)合成原料。由丙烷制備丙烯是近年來(lái)研究的熱點(diǎn),主要涉及如下反應(yīng):
反應(yīng)?。?C3H8(g)+O2(g)?2C3H6(g)+2H2O(g)ΔH1=-235kJ/mol
反應(yīng)ii:2C3H8(g)+7O2(g)?6CO(g)+8H2O(g)ΔH2=-2742kJ/mol
(3)在壓強(qiáng)恒定為100kPa條件下,按起始投料n(C3H8):n(O2)=2:1勻速通入反應(yīng)器中,在不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得丙烷和氧氣的轉(zhuǎn)化率如圖。
①線 L2L2(填“L1”或“L2”)表示丙烷的轉(zhuǎn)化率。
②溫度高丁T1K后曲線L2隨溫度升高而降低的原因?yàn)?兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致丙烷轉(zhuǎn)化率降低兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致丙烷轉(zhuǎn)化率降低。
③當(dāng)溫度高于T2時(shí),L1和L2重合的原因可能是 溫度高于T2時(shí),反應(yīng)ⅱ幾乎不發(fā)生(反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)幾乎為0)溫度高于T2時(shí),反應(yīng)ⅱ幾乎不發(fā)生(反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)幾乎為0)。
Ⅲ.綜合利用CO2有利于實(shí)現(xiàn)碳中和,在某CO2催化加氫制CH3OH的反應(yīng)體系中,發(fā)生的主要反應(yīng)有:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1
Ⅲ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-48.9kJ?mol-1
(4)5MPa時(shí),往某密閉容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。
①圖中Y代表 CH3OHCH3OH(填化學(xué)式)。
②在圖中畫出反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),n(H2)n(CO2)隨溫度變化趨勢(shì)圖(只用畫220℃以后) 。
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式.
【答案】CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E5-E1)NAeV/mol;>;0.01;L2;兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致丙烷轉(zhuǎn)化率降低;溫度高于T2時(shí),反應(yīng)ⅱ幾乎不發(fā)生(反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)幾乎為0);CH3OH;
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:46引用:2難度:0.6
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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