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低碳烯烴(乙烯、丙烯等)作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機(jī)化工原料,在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷(CH3I)熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有:
反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)+2HI(g)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ3C2H4(g)?2C3H6(g)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ2C2H4(g)?C4H8(g)ΔH3
(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下,ΔH1=
+80.24
+80.24
kJ?mol-1。
(2)針對反應(yīng)Ⅰ,利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有
BC
BC

A.低溫
B.高溫
C.低壓
D.高壓
E.催化劑
(3)利用計算機(jī)模擬反應(yīng)過程。一定壓強(qiáng)條件下,測定反應(yīng)溫度對碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2,回答下列問題:
①下列有關(guān)說法正確的是
AC
AC

A.因為反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),且為熵減小反應(yīng),所以ΔH2<0、ΔH3<0
B.若ΔH隨溫度的上升而增大,則ΔH>0
C.隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動后逆向移動
D.當(dāng)溫度范圍:T≤715K時,相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ

②從圖2中可看出,當(dāng)體系溫度高于600K時,乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加,可能的原因是:
反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯
反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯
。
(4)維持溫度為810K,壓強(qiáng)為0.1MPa,起始投料1molCH3I,測得平衡體系中n(C2H4)=n(C3H6)=0.14mol,n(C4H8)=0.065mol。
①平衡時CH3I的轉(zhuǎn)化率為
96%
96%

②已知810K條件下,存在等式
x
2
C
H
3
I
p
?
x
C
2
H
4
═A(常數(shù))MPa-1(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)可代替物質(zhì)的量濃度c(B),如p(B)=p?x(B),P為平衡總壓強(qiáng),x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。保持其它條件不變,請在圖3中畫出x(HI)與壓強(qiáng)(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖
。

【答案】+80.24;BC;AC;反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯;96%;
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:137引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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=
     
    kJ?mol-1
    (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(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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(jìn)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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (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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