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納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下,C40H10可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C40H20(g)
H
?
C40H18(g)+H2(g)的反應(yīng)機理和能量變化如圖:
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回答下列問題:
(1)已知C40Hx中的碳?xì)滏I和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ?mol-1和298.0kJ?mol-1,H—H鍵能為436.0kJ?mol-1。估算C40H20(g)?C40H18(g)+H2(g)的ΔH=
+128
+128
kJ?mol-1。
(2)圖示歷程包含
3
3
個基元反應(yīng),其中速率最慢的是第
3
3
個。
(3)C40H10納米碗中五元環(huán)和六元環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)目分別為
6
6
、
10
10
。
(4)1200K時,假定體系內(nèi)只有反應(yīng)C40H12(g)?C40H10(g)+H2(g)發(fā)生,反應(yīng)過程中壓強恒定為p0(即C40H12的初始壓強),平衡轉(zhuǎn)化率為α,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp
p0×
α
2
1
-
α
2
p0×
α
2
1
-
α
2
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(5)
?
C
40H19(g)?C40H18(g)+H?(g)及
?
C
40H11(g)?C40H10(g)+H?(g)反應(yīng)的lnK(K為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實驗條件下,lnK=-
ΔH
RT
+c(R為理想氣體常數(shù),c為截距)。圖中兩條線幾乎平行,從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是
在反應(yīng)過程中,斷裂和形成化學(xué)鍵相同
在反應(yīng)過程中,斷裂和形成化學(xué)鍵相同
。
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(6)下列措施既能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,又能增大生成C40H10的反應(yīng)速率的是
a
a
(填標(biāo)號)。
a.升高溫度
b.增大壓強
c.加入催化劑

【答案】+128;3;3;6;10;p0×
α
2
1
-
α
2
;在反應(yīng)過程中,斷裂和形成化學(xué)鍵相同;a
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/3 8:0:9組卷:422引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,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,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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    ①T℃時,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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    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。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 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A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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