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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:130 题号:20029855
我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的转化方法。该过程中涉及的反应如下:
主反应:   
副反应:   
回答下列问题:
(1)主反应通过以下步骤来实现:
I.   
II.   
则主反应的_______
(2)在恒压、的起始量一定时,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图所示,的选择性
   
平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______
②420℃时,在催化剂作用下反应一段时间后,测得的选择性约为50%。不改变反应时间,一定能提高选择性的措施有_______(填标号)。
A.升高温度       B.增大压强       C.增大       D.更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K。原料组成为、初始总压为4MPa恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的转化率为30%,二甲醚的选择性为50%,则氢气的转化率_______;主反应的压强平衡常数_______(列出计算式)。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______
(5)1,2-丙二醇()单分子解离反应相对能量如图所示,路径包括碳碳健断裂解离和脱水过程。从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中_______路径的速率最慢。
   

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】氨为重要化工原料,有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+216.4KJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) H=______
(2)起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度关系如图。

①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是______(填序号):
A.N2和H2的转化率相等        B.反应体系密度保持不变
C.的比值为3:2             D.=2
②P1______P2(填“>”、“<”、“=”,下同):反应平衡常数:B点______D点;
③C点H2的转化率______;(数值保留0.1%)在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成氢气平均速率:v(A)______v(B)(填“>”、“<”、“=”)。
(3)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为______________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
2019-04-02更新 | 612次组卷
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【推荐2】环己醇常用于工业上制取增塑剂、表面活性剂以及用作工业溶剂等。苯酚()催化加氢制备环己醇一直受到研究人员的关注,该反应为(g)+3H2(g) (g) 。请回答下列问题。
(1)已知:   

   
   
_______
(2)向体积为50L的恒容密闭容器中充入一定量的(g)和不同温度下,反应均进行5min测得反应物的转化率随温度的变化关系如图所示,已知曲线Ⅰ表示苯酚的转化率)。

①起始时投入的苯酚和氢气的物质的量之比为_______
②A、B、C、D四点对应的正反应速率的大小关系为_______
③温度低于400℃时,和苯酚的转化率随温度升高而增大的原因是_______
④已知,V代表体积;n代表气体物质的量;T代表温度;R是摩尔气体常数,单位是。若初始时向容器中充入的苯酚为1mol,则反应从起始进行到A点,其平均反应速率_______;当反应温度为500℃时,反应达到平衡后,_______。(表示用分压代替浓度计算的平衡常数,结果用含R的代数式表示)
(3)氢原子和苯分子吸附在金属催化剂表面活性中心时,才能发生反应。当中混有微量杂质时,相同时间内测得环己醇的产率降低。推测其可能原因为_______
2022-04-22更新 | 1203次组卷
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解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量:
途径Ⅰ:
途径Ⅱ先制成水煤气:
再燃烧水煤气:

______________(用含的数学关系式表示)
(2)实验测得64g甲醇在氧气中充分燃烧生成气体和液态水时放出的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________________
(3)以甲烷、氧气为原料,KOH为电解质,构成燃料电池,写出其负极的电极反应式:___________
(4)电解法制取有广泛用途的,工作原理如图所示,已知:只在强碱性条件下稳定。

①阳极电极反应式__________________
②电解总反应式___________________
③为使电解能较持久进行,应选用_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
(5)已知晶体硅的结构与金刚石相似。工业上高纯硅可通过下列反应制取:
化学键
键能/abcd

该反应的反应热__________(用含a、b、c、d的代数式表示)
2020-02-27更新 | 30次组卷
共计 平均难度:一般