17. 碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。低碳烃类(甲烷、乙烯、丙烯等)作为重要的基本化工原料,在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。
Ⅰ.小分子烃类(如丙烯)作为还原剂可以在催化剂上选择性还原
。
已知:
(1)反应
________;
Ⅱ.甲烷的制备
,该反应的
与温度的关系如图所示。
(2)要使该反应能自发进行,理论上温度不高于
________℃;
(3)在恒温、恒容容器中按
充入反应物进行该反应,下列有关该反应的说法正确的是
________;
a.升高温度会使
的平衡转化率降低
b.
和
的转化率之比不再变化,说明反应达到平衡状态
c.若反应达到平衡后,再向容器中充入
的反应物,则甲烷的体积分数仍保持不变
Ⅲ.一定条件下,碘甲烷
热裂解制低碳烯烃的主要反应有:
反应①:
反应②:
反应①和②在不同温度下的分压平衡常数
如下表,回答下列问题:
(4)根据表中数据推出反应①的活化能
(正)
________(填“
”或“
”)
(逆);
(5)反应②的正、逆反应速率表达式有:
,
(
、
为反应速率常数,只与温度有关)。1889年,瑞典物理化学家阿仑尼乌斯根据实验结果,提出了速率常数与温度关系的经验公式:
[k为速率常数;A为常数;e为自然对数的底数]。在相同温度下,活化能越大,速率常数越
________(填“大”或“小”)。当该反应达到平衡后,升高温度,
的值
________(填“增大”“减小”或“不变”);
Ⅳ.微生物燃料电池的一种重要应用是废水处理中实现碳氮联合转化为
和
,如图所示,其中1,2为厌氧微生物电极,3为阳离子交换膜,4为好氧微生物反应器。
(6)正极的电极反应式是
________;
(7)协同转化总反应中当有标准状况下
生成时转移电子的个数是
________。