為了達(dá)到碳中和,研發(fā)二氧化碳的利用技術(shù)成為熱點(diǎn)。
(1)用二氧化碳氧化乙烷制乙烯,其反應(yīng)步驟如下:
IC2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=+136kJ?mol-1
IICO2(g)=CO(g)+12O2(g)ΔH=+283kJ?mol-1
III.H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-285kJ?mol-1
該工藝總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=+134kJ/molC2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=+134kJ/mol。
(2)用二氧化碳和甲烷反應(yīng)可以制工業(yè)合成氣(CO、H2)。T℃,在1L的密閉容器中分別投入0.2molCO2和0.2molCH4,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g),經(jīng)5min達(dá)到平衡,測(cè)得生成CO為0.2mol,則:
①0~5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為 0.04mol/(L?min)0.04mol/(L?min);
②平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為 50%50%;
③保持體積不變,其他條件相同時(shí),開(kāi)始投入0.4molCO2和0.4molCH4,反應(yīng)達(dá)到平衡后生成CO的物質(zhì)的量 <<0.4mol(填“>”、“<”或“=”)。
(3)用二氧化碳與氫氣催化加氫制乙醇,其反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g)ΔH<0。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定在不同投料比x1、x2、x3時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖曲線所示[x=n(CO2)n(H2)]:
①x1、x2、x3由大到小的順序 x3>x2>x1x3>x2>x1;
②從平衡角度分析,隨溫度升高,不同投料比時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率趨于相近的原因是 升高溫度到一定范圍,溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響占主要因素升高溫度到一定范圍,溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響占主要因素;
③在x=13,溫度為T(mén),體積恒定的密閉容器中投入1molCO2時(shí),初始?jí)簭?qiáng)為po,經(jīng)一段時(shí)間反應(yīng)達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,列式表示該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=116p0×(316p0)3(18p0)2×(38p0)6116p0×(316p0)3(18p0)2×(38p0)6(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)用電解法可將CO2轉(zhuǎn)化為多種原料,原理如圖。若銅電極上只產(chǎn)生C2H4和CO氣體,寫(xiě)出產(chǎn)生C2H4的電極反應(yīng)式 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;電解后溶液pH 不變不變(填“變大”、“變小”或“不變”)(忽略溶液體積的變化)。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素;電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式.
【答案】C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=+134kJ/mol;0.04mol/(L?min);50%;<;x3>x2>x1;升高溫度到一定范圍,溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響占主要因素;;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;不變
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【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:2024/9/18 12:0:9組卷:34引用:4難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)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(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=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(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)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(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽(yáng)極電極反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以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).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)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(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)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(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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