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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:190 题号:18906020
丙烯(C3H6)是重要的基础化工原料,可采用PDH法、ODHP法、电解法等制备。
(1)PDH法的反应原理为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),该反应的ΔH=+115.4kJ·mol-1
①已知H2(g)、C3H8(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-2219.9kJ·mol-1,则表示C3H6(g)的燃烧热的热化学方程式为___________
②已知PDH反应在550℃以上才能自发进行,但温度太高容易导致C-C键断裂。一定时间内(未达到平衡),下列措施一定能提高C3H6产率的是___________(填字母)。
A.选择合适的催化剂   B.升高温度   C.减小压强
③某温度下,向恒容密闭容器中充入C3H8使其仅发生PDH反应,已知起始压强为5kPa,经20min达到平衡,平衡时总压为起始时的1.8倍。若用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即v=,则0~20min内的平均反应速率v(C3H8)=___________kPa·min-1;若用平衡分压代替平衡浓度,则该温度下PDH反应的平衡常数Kp=___________kPa。
(2)ODHP法制备丙烯的反应为2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g),该反应的ΔH=-236kJ·mol-1,该法中有CO、CO2等副产物生成。在催化剂作用下C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化的关系如图所示:
   
已知:C3H6的选择性=,则在535~575°C内C3H6的选择性___________(填字母)。
A.呈减小趋势B.呈增大趋势
C.呈先增大后减小趋势D.呈先减小后增大趋势
(3)科研人员通过电解酸化的CO2制备丙烯,装置如图所示:
   
写出生成丙烯的电极反应式:_______。若生成丙烯的电解效率为90%,当电路中转移1mole-时,M极产生的气体在标准状况下的体积为________L[B的电解效率=]。

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【推荐1】碳的化合物在工业上应用广泛,下面有几种碳的化合物的具体应用:
(1)已知下列热化学方程式:
i.   
ii.   
又已知在相同条件下,的正反应的活化能,则逆反应的活化能___________
(2)查阅资料得知,反应在含有少量的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。
增大的浓度_____(填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为___________
(3)一种以为原料,利用和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极,制备甲酸和甲酸盐的电化学装置的工作原理如图所示。

①基态C原子的价电子的轨道表示式为___________
②电解过程中阳极电极反应式为___________
③当有通过质子交换膜时,装置中生成和HCOOH总共___________mol。
(4)PT(,名称:四草酸钾)是一种分析试剂。室温时,分别为1.23、4.19(),向中滴加NaOH至溶液呈中性,则____________(填写“<”“>”或“=”)。
2023-12-12更新 | 181次组卷
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(1)CO2与氢气或水蒸气反应均能制得甲醇,相关数据如下表,实际生产中应选用_______反应(填A或B);原因是_______
反应(25°C、101kPa)ΔH/kJ·mol-1ΔS/J·mol-1·K-1K
A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)-48.97-177.166.8×10-3
B:CO2(g)+2H2O(g)CH3OH(g)+O2(g)+676.48-43.87<1.0×10-5
(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ·mol-1。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H2=________kJ·mol-1
若反应①为慢反应(慢反应的活化能较高),图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)。

(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300°C);

下列说法正确的是_______(填序号)。
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时=增大
(4)甲醇燃料电池(如图),具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等优点。使得甲醇燃料电池可能成为未来便携式电子产品应用的主流。

①在图中用箭头画出电子转移方向_______
②写出电池负极电极反应式_______
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①图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是_____(填“a”或“b”)。
②T℃时,15 min时,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,则平衡将____移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(2)在催化剂作用下,用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200℃时:Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·mol-1
II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1
①写出肼的电子式______
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③目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理,其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图所示。

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(3)某温度下,N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应)H<0,2NO2(g)N2O4(g)(快反应)H<0,体系的总压强p和pO2随时间的变化如图所示:

①图中表示O2压强变化的曲线是_______(填“甲”或“乙”)。
②已知N2O5分解的反应速率v=0.12pN2O5(kPa•h-1),t=10 h时,pN2O5=__kPa,v=__kPa•h-1(结果保留两位小数,下同)。
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