一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的方法。合成氣(CO和H2的混合氣體)是一碳化學的重要原料,焦炭與水蒸氣在剛性密閉容器中會發(fā)生如下兩個反應:
I:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
II:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
下表是幾種物質的標準生成熱(由對應穩(wěn)定單質生成1mol 某種物質的焓變叫做該物質的標準生成熱)。
物質 | C(s) | H2O(g) | CO(g) | H2(g) |
標準生成熱/kJ?mol-1 | 0.0 | -241.8 | -110.5 | 0.0 |
+131.3
+131.3
kJ?mol-1,Ea正、Eb逆分別表示該反應正、逆反應的活化能,則Ea正>
>
Eb逆(填“>”或“<”或“=”)。(2)若在絕熱恒容容器中僅發(fā)生反應I,則下列事實能說明反應達到平衡狀態(tài)的是
ABCD
ABCD
。A.容器內氣體的壓強不變
B.容器內溫度不變
C.容器內氣體的密度不再改變
D.容器內氣體的平均相對分子質量不變
(3)已知反應II的正反應速率v正=k正?p(CO)?p(H2O),逆反應速率v逆=k逆?p(CO2)?p(H2),k正、k逆分別為正、逆反應速率常數(shù),lgk(k表示k正或k逆)與溫度
1
T
變小
變小
(填“變大”或“變小”或“不變”)。(4)在圖A點對應的溫度下,向某剛性密閉容器中加入足量焦炭和一定量水蒸氣,同時發(fā)生反應Ⅰ和反應I。已知起始時容器內壓強為80kPa,10分鐘后體系達到平衡狀態(tài),容器內壓強變?yōu)?00kPa。
①平衡時CO的分壓p(CO)=
8
8
kPa,平衡時水蒸氣的轉化率為 40
40
%②進一步提高水蒸氣平衡轉化率的方法有(寫兩種不同的方法)
增大容器體積、及時分離出H2或CO2
增大容器體積、及時分離出H2或CO2
。【答案】+131.3;>;ABCD;變??;8;40;增大容器體積、及時分離出H2或CO2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/9/19 2:0:8組卷:29引用:3難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應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量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇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,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(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:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質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,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(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×物質的量分數(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( ?。?/h2>
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N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
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,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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