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為解決氣候危機(jī),近年來(lái)我國(guó)大力研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),CO2耦合丙烷(C3H8)的研究不僅能降低空氣中二氧化碳含量,同時(shí)還能制備重要化工原料丙烯(C3H6)。其耦合原理為C3H8(g)+CO2(g)?C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+165kJ?mol-1,同時(shí)伴隨著副反應(yīng)H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g)  ΔH2=-41kJ?mol-1的發(fā)生。回答下列問(wèn)題:
(1)傳統(tǒng)工業(yè)是通過(guò)C3H8(g)直接脫氫制備C3H6(g)。
①C3H8(g)直接脫氫制備C3H6(g)的熱化學(xué)方程式為
C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/mol
C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/mol
。
②工業(yè)上,通常在C3H8(g)中摻入水蒸氣,控制反應(yīng)溫度不變,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng),該方法能提高C3H8(g)的平衡轉(zhuǎn)化率的原因?yàn)?
保持體系總壓為常壓的條件下,在C3H8(g)中摻入水蒸氣,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)
保持體系總壓為常壓的條件下,在C3H8(g)中摻入水蒸氣,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)

(2)T K下,向體積為5L的剛性容器中充入0.02molC3H8(g)和0.04molCO2(g)進(jìn)行上述反應(yīng),此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為p0kPa。2min時(shí)達(dá)到平衡,平衡時(shí)C3H8(g)的轉(zhuǎn)化率為50%,CO2(g)的轉(zhuǎn)化率為20%。
①平衡時(shí)C3H6(g)的物質(zhì)的量濃度為
0.002mol/L
0.002mol/L
。
②2min內(nèi),v(CO)=
0.0008
0.0008
mol?L-1?min-1。
③TK下,耦合反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
p
0
30
p
0
30
kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)丙烯難溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果較差,若將丙烯溶解在18-冠-6(菁優(yōu)網(wǎng))中,氧化效果會(huì)明顯提升。已知18-冠-6能與K+反應(yīng)形成菁優(yōu)網(wǎng)
①Na+與18-冠-6無(wú)法發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)的原因?yàn)?
Na+半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于18-冠-6空腔,不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
Na+半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于18-冠-6空腔,不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
。
②加入18-冠-6后氧化效果會(huì)明顯提升的原因?yàn)?
冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將
M
n
O
-
4
帶入烯烴中,增大烯烴與
M
n
O
-
4
接觸機(jī)會(huì),提升氧化效果
冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將
M
n
O
-
4
帶入烯烴中,增大烯烴與
M
n
O
-
4
接觸機(jī)會(huì),提升氧化效果
。

【答案】C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/mol;保持體系總壓為常壓的條件下,在C3H8(g)中摻入水蒸氣,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng);0.002mol/L;0.0008;
p
0
30
;Na+半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于18-冠-6空腔,不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將
M
n
O
-
4
帶入烯烴中,增大烯烴與
M
n
O
-
4
接觸機(jī)會(huì),提升氧化效果
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:54引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開(kāi)氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說(shuō)法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無(wú)關(guān);②n=0時(shí),該反應(yīng)為0級(jí)反應(yīng),n=1時(shí),該反應(yīng)為1級(jí)反應(yīng),以此類(lèi)推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T(mén)1℃時(shí),CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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