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天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。回答下列問題:
(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應:C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g),2L密閉容器中通入等物質的量的乙烷和氫氣,在等壓下(p)發(fā)生上述反應,乙烷的平衡轉化率為α。反應的平衡常數Kx=
α
1
+
α
1
-
α
2
+
α
α
1
+
α
1
-
α
2
+
α
(用物質的量分數代替平衡濃度計算)。
(2)已知反應CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H(298K)=+178.2kJ?mol-1,△S(298K)=+169.6J?mol-1?K-1,則該反應能自發(fā)進行的最低溫度為
1051
1051
K(假設反應的焓變與熵變不隨溫度變化而變化,結果保留整數)。
(3)恒溫條件下,在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),達到平衡時,測得CO、H2、CH3OH分別為1mol、1mol、1mol,容器的體積為3L。再往容器中通入3mol CO,此時平衡將
移動(填“向右”、“向左”或“不”)。
(4)工業(yè)合成氨中制取氫氣的原理如下:
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.4kJ?mol-1
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
①對于反應Ⅰ,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應速率的是
a
a
(填字母)。
a.升高溫度
b.增大水蒸氣濃度
c.加入催化劑
d.降低壓強
②下列措施可以提高CH4轉化率的是
ab
ab
(填字母)。
a.適當升高溫度
b.將H2從反應體系中分離出來
c.保持體積不變充入He,使體系總壓強增大
d.按原比例再充入CH4(g)和H2O(g)
(5)乙烯(C2H4)是重要的化工原料,乙炔(C2H2)選擇性加氫合成乙烯是科學家當前關注的熱點。70℃時,反應C2H2(g)+H2(g)?C2H4(g)△H=-174kJ?mol-1在剛性容器中達到平衡。
①測得在某催化劑上生成乙烯速率方程為v=0.585[p(C2H2)]-0.36?[p(H2)]0.85,p(H2)一定時,若p1(C2H2)>p2(C2H2),則v1
v2(填“>”“<”或“=”)。
②在催化劑作用下,110℃時按體積比
V
C
2
H
2
V
H
2
=1:4充入剛性容器中,發(fā)生反應C2H2+H2=C2H4、C2H2+2H2=C2H6。若乙炔完全反應時,乙烯的體積分數為20%,則H2的轉化率為
31.25%
31.25%
,C2H4的選擇性為
75%
75%
,(C2H4的選擇性=
C
2
H
4
的物質的量
反應的
C
2
H
2
的物質的量
×100%)

【考點】化學平衡的計算
【答案】
α
1
+
α
1
-
α
2
+
α
;1051;不;a;ab;<;31.25%;75%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:2難度:0.6
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  • 1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:62引用:6難度:0.6
  • 2.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=
     
    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2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

    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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    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,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163難度:0.3
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