苯乙烯是生產(chǎn)塑料與合成橡膠的重要原料。CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)為:
反應(yīng)Ⅰ:
+H2O(g)+CO(g)ΔH
已知:
反應(yīng)Ⅱ:
ΔH1=+117.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的ΔH=+158.8kJ?mol-1+158.8kJ?mol-1。
(2)下列關(guān)于反應(yīng)Ⅰ~Ⅲ的說法正確的是 ABAB(填標號)。
A.及時分離出水蒸氣,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.n(CO2):n(CO)保持恒定時,說明反應(yīng)Ⅰ達到化學平衡狀態(tài)
C.其他條件相同,反應(yīng)Ⅱ分別在恒容和恒壓條件下進行,前者乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高
D.反應(yīng)Ⅲ正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
(3)在催化劑MxOy作用下,CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯可能存在如圖所示反應(yīng)機理:

該機理可表示為以下兩個基元反應(yīng),請補充反應(yīng)ⅱ:
ⅰ:
+MxO(y-1)(s)+H2O(g);
ⅱ:MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)。
(4)常壓下,乙苯和CO2經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ??刂仆读媳萚n(CO2):n(乙苯)]分別為1:1、5:1和10:1,并在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示:

①乙苯平衡轉(zhuǎn)化率相同時,投料比越高,對應(yīng)的反應(yīng)溫度越 低低(填“高”或“低”)。
②相同溫度下,投料比遠大于10:1時,乙苯的消耗速率明顯下降,可能的原因是:
?。冶降臐舛冗^低;
ⅱ. CO2過多地占據(jù)催化劑表面,導致催化劑對乙苯的吸附率降低CO2過多地占據(jù)催化劑表面,導致催化劑對乙苯的吸附率降低。
③850K時,反應(yīng)經(jīng)tmin達到圖中P點所示狀態(tài),若初始時乙苯的物質(zhì)的量為nmol,則v(苯乙烯)=0.5nt0.5ntmol?min-1。
(5)700K時,向恒容密閉容器中加入過量CaCO3和一定量乙苯,初始和平衡時容器內(nèi)壓強分別為p1kPa和p2kPa,則平衡時苯乙烯的分壓為 p2-p1-p2p2-p1-p2kPa(以含有p1、p2、p的代數(shù)式表示)。[已知:①混合氣體中某組分的分壓等于總壓與該氣體物質(zhì)的量分數(shù)之積;以平衡分壓代替平衡濃度進行計算,可得反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp。②CaCO3 (s)700K CaO(s)+CO2 (g) Kp=pkPa]
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700
K
【答案】+158.8kJ?mol-1;AB;MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g);低;CO2過多地占據(jù)催化劑表面,導致催化劑對乙苯的吸附率降低;;
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:145引用:5難度:0.6
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
(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
(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( )
A.容器中 D 的物質(zhì)的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應(yīng)速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質(zhì)的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質(zhì)的量一定增加了 0.30 mol 發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67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)=
(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
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