CO2的資源化有利于碳中和,利用CO2氧化烷烴可制得烯烴。以CO2和乙苯()為原料合成苯乙烯()為例,涉及以下反應(yīng):
① (g)?(g)+H2(g) ΔH1=+117.6kJ?mol-1
②(g)+CO2(g)?(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH2=+158.7kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)根據(jù)蓋斯定律,寫出CO2與H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.4kJ/molCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.4kJ/mol。
(2)判斷下列說法正確的是 BDBD。
A.當v(CO2)=v(CO),反應(yīng)②達到平衡狀態(tài)
B.升高溫度,反應(yīng)②的正、逆反應(yīng)速率都增大
C.增大壓強,反應(yīng)①平衡逆向移動,平衡常數(shù)K減小
D.加入反應(yīng)①的催化劑,可減小反應(yīng)①的活化能
(3)剛性容器中,進料濃度比c(乙苯):c(CO2)分別等于1:5、1:15、1:50時,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨條件X的變化關(guān)系如圖1所示:
①曲線a的進料濃度比c(乙苯):c(CO2)為 1:51:5。
②條件X是 溫度溫度(填“溫度”或“壓強”),依據(jù)是 增大條件X,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大增大條件X,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大。
(4)圖3為乙苯與CO2在催化劑表面反應(yīng)的機理,在剛性容器中乙苯分壓不變時,繼續(xù)增加CO2分壓,乙苯轉(zhuǎn)化率反而下降(見圖2)的原因是 CO2分壓過大,CO2附著在催化劑表面,減少了乙苯與催化劑的接觸CO2分壓過大,CO2附著在催化劑表面,減少了乙苯與催化劑的接觸。
(5)某溫度下,等物質(zhì)的量的乙苯和CO2在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)②,初始壓強為p0平衡時苯乙烯的體積分數(shù)為20%,則平衡總壓為 1.25p01.25p0,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.25p00.25p0。
【答案】CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.4kJ/mol;BD;1:5;溫度;增大條件X,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大;CO2分壓過大,CO2附著在催化劑表面,減少了乙苯與催化劑的接觸;1.25p0;0.25p0
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:8引用:2難度:0.4
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(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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(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。
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
②若只改變一個反應(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
D.加入合適的催化劑
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