用CO2制備C2H4,既可減少碳排放,又可獲得實(shí)用的含碳物質(zhì),有利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。主要反應(yīng)為:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)ΔH1<0
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2。
回答下列問(wèn)題:
(1)①25℃,101kPa時(shí),CO的燃燒熱為283kJ?mol-1,H2的燃燒熱為286kJ?mol-1;
②H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ?mol-1。
則ΔH2=+41+41kJ?mol-1。反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件是 低溫低溫(填“高溫”或“低溫”)。
(2)向某剛性容器中,按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2在不同催化劑(M、N)下發(fā)生上述反應(yīng)。一段時(shí)間后,測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率、C2H4的選擇性(含碳生成物中C2H4的百分含量)隨溫度的變化如圖所示。
①由圖可知,催化效果M 劣于劣于N(填“優(yōu)于”或“劣于”)。
②已知活化能Ea(看作不受溫度影響),反應(yīng)溫度T和速率常數(shù)k之間符合公式:lgk=-EaRT+C(R和C為常數(shù)),下列關(guān)于反應(yīng)Ⅰ在題設(shè)條件下的lgk~1T圖象與上述兩種催化劑關(guān)系對(duì)應(yīng)正確的是 cc(填標(biāo)號(hào))。
?
③500~800K之間,乙烯的選擇性隨溫度變化的原因是 溫度升高催化劑的活性降低或溫度升高更有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行溫度升高催化劑的活性降低或溫度升高更有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行。
④能加快制備C2H4的速率且提高C2H4選擇性的措施有 BDBD(填標(biāo)號(hào))。
A.降低溫度
B.增大壓強(qiáng)
C.移走H2O(g)
D.更換適宜的催化劑
(3)T℃時(shí),在恒容容器中加入1molCO(g)、1molH2O(g)以及催化劑,僅發(fā)生反應(yīng)Ⅱ。反應(yīng)后測(cè)得各組分的平衡分壓:p(CO)=0.25MPa和p(CO2)=0.5MPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.250.25(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
E
a
RT
1
T
【答案】+41;低溫;劣于;c;溫度升高催化劑的活性降低或溫度升高更有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行;BD;0.25
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/18 4:0:1組卷:16引用:3難度:0.5
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1.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 -
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發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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(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