氫氣是一種理想的綠色能源。利用生物質(zhì)發(fā)酵得到的乙醇制取氫氣,具有良好的應(yīng)用前景。乙醇和水蒸氣重整制氫的部分反應(yīng)過程如圖所示:
已知:反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)隨溫度變化曲線如圖所示。
(1)反應(yīng)Ⅰ中,1molCH3CH2OH(g)參與反應(yīng)后的熱量變化是236kJ。
①反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式是 CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/molCH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/mol。
②反應(yīng)Ⅰ在較高溫度下能夠自發(fā)進行的原因是 S>0,△H>0,高溫時△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進行S>0,△H>0,高溫時△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進行。
③已知絕熱恒壓下,下列說法能夠判斷反應(yīng)Ⅰ達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ADAD(填字母)。
A.CO的含量保持不變
B.容器中壓強保持不變
C.2v正(CO)=v逆(CH3CH2OH)
D.體系的溫度保持不變
(2)反應(yīng)Ⅱ中:
①某溫度下,已知CO和H2O的起始濃度總和為5mol/L,且n(CO)n(H2O)=1.5的投料比下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為 11。
②當(dāng)不同的進氣比[n(CO)n(H2O)]達到相同的CO平衡轉(zhuǎn)化率時,對應(yīng)的反應(yīng)溫度和進氣比的關(guān)系是 進氣比n(CO)n(H2O)越大,反應(yīng)溫度越低進氣比n(CO)n(H2O)越大,反應(yīng)溫度越低。
(3)我國科學(xué)家設(shè)計了一種電解裝置如圖所示,能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成合成氣CO和H2,同時獲得甘油醛(C3H6O3)。a極接電源的 正正極;若陰離子交換膜只允許CO32-離子通過,當(dāng)有5molCO32-通過時,理論上可制得甘油醛 450450g。
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
[
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
]
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
【考點】化學(xué)平衡的計算;熱化學(xué)方程式.
【答案】CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+236kJ/mol;S>0,△H>0,高溫時△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進行;AD;1;進氣比越大,反應(yīng)溫度越低;正;450
n
(
CO
)
n
(
H
2
O
)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:1難度:0.6
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以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).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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