组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的内因 > 碰撞理论及活化能
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:319 题号:19906670
的资源化利用能有效减少排放,对碳循环经济技术的发展具有重要意义。
Ⅰ.利用制备合成气,反应分两步进行:
反应①       
反应②       
有关物质的相对能量与反应历程的变化如图a所示[为吸附性活性炭]:
   
(1)总反应能自发进行的条件为_______
(2)研究表明,总反应速率由反应①决定,请结合图a与碰撞理论说明原因:_______
Ⅱ.工业上可利用生产燃料甲醇。该过程发生下列反应:
反应③       
反应④       
的恒压反应器中,按照投料,测得体系中平衡时的选择性[]及的平衡转化率随温度的变化如图b所示。
   
(3)研究表明,原料气中掺入适量能提高的产率,说明其可能的原因:_______
(4)下列说法正确的是_______。
A.曲线Ⅰ代表随温度变化
B.温度越低,越有利于工业生产
C.上述反应条件下,的平衡转化率始终高于的平衡转化率
D.其他条件不变,增大压强能同时提高的平衡转化率和的平衡产率
(5)反应④在545K时的平衡常数_______
(6)结合图b,在图c中画出的平衡产率随温度的变化曲线(标出B点坐标)_______

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【推荐1】二氧化碳()的高值化利用是解决全球气候变暖和能源短缺问题的重要举措,低碳烯烃作为基础化工原料,是加氢转化的主要产品之一、
请回答:
(1)以合成为例,其合成反应为:   
①已知的燃烧热为的燃烧热为的热效应为,则___________(请用表示)
②该反应在较低温度时能自发进行,可能原因为___________
③在体积为V L的恒容密闭容器中,以的投料比发生上述反应,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示,a曲线代表的物质为___________温度下该反应的平衡常数___________

(2)在铁基催化剂上加氢制低碳烯烃主要包含以下两步反应:
第一步:   
第二步:   
第二步的机理及可能的副反应如图:

已知:的第一电离能为1330kJ/mol,第一电子亲和能(基态的气态分子得到一个电子形成-1价气态阴离子时所放出的能量)为3665kJ/mol
①下列说法不正确的是___________
A.第一步反应中,在催化剂表面,倾向于通过给出电子的方式进行活化
B.Fe基催化剂的反应活性位点间不宜相距太远,否则不利于碳链的增长
C.Fe基催化剂对C原子吸附能力越强,越有利提高短链烯烃的比例
D.该过程中可能产生等副产品
②在其他条件恒定的情况下,适当降低原料气的流速,的转化率将___________(填“增大”或“减小”),原因为___________;产物中___________,原因为___________。(结合反应机理中的步骤来回答)
2024-06-15更新 | 70次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

该反应在___________(填“任何”“较低温”“较高温”)条件下可以自发进行;上述历程中反应速率最慢的步骤的方程式为___________
(2)在T℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示。已知:分压=总压×体积分数。

①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.氨气的体积分数保持不变      B.容器中保持不变
C.气体平均相对分子质量保持不变   D.气体密度保持不变
E.
②反应20min时达到平衡,则0~20min内_________________。(为以分压表示的平衡常数,代入数据列出计算式,不必化简)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时的含量符合图中___________点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应   ,请根据下图分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因___________
2023-12-12更新 | 60次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】甲醇是重要的化工原料,多种含碳化合物均可通过一定条件转化成甲醇。
(1)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度/℃250300350
平衡常数(K)2.040.270.012
此反应自发进行的条件是______。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)科研人员结合实验和计算机模拟结果,研究了甲醇在钯(Pd)催化剂表面的解离反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H,部分反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS表示过渡态。下列说法不正确的是______
   
A.CH3OH*CO*+4H*       △H<0
B.上述历程中正反应的最大能垒(活化能)Ea=100kJ•mol-1
C.上述历程中碳原子价态未发生变化
D.过渡态的相对能量就是该过程断键所需的能量
(3)利用CO、CO2和H2在催化剂作用下可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.6kJ•mol-1
反应iii:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-49.9kJ•mol-1
一定压强下,向某密闭容器中按一定比例通入CO、CO2和H2,发生反应i、ii、iii。反应达到平衡时,测得含碳气体各组分占所有含碳气体的物质的量分数随温度变化曲线如图所示。
   
①△H1=______kJ•mol-1
②c代表______的物质的量分数随温度的变化(填“CO”,“CO2”或“CH3OH”)。
③根据反应i和反应ii,结合平衡移动原理,解释体系中物质a的物质的量分数受温度影响不大的原因是______
(4)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,假设只发生反应ii和反应iii,且反应iii的活化能比反应ii的活化能小,请在图中画出c(CH3OH)随时间(t)的变化曲线______
   
2023-05-14更新 | 150次组卷
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