组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 化学反应热的计算 > 盖斯定律及其有关计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:238 题号:20845871
丙烯是基础化工原料,工业上丙烷在催化剂作用下直接脱氢法制丙烯。
已知主反应:
(1)科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变,叫作该化合物的标准摩尔生成焓();最稳定的单质的标准摩尔生成含为零。
已知部分物质的标准摩尔生成焓数据如表:
物质(g)(g)
/()19.8
则主反应的_____
(2)570℃、100kPa下,将的混合气进行直接脱氢反应,3h后达到平衡,的平衡转化率为80%,分压的平均反应速率约为_____(保留3位有效数字)
(3)在常压、460~500°℃、Pt-Sn/作催化剂条件下,某团队对丙烷脱氢主反应进行了研究,认为在脱氢过程中可能有4个主要步骤(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)。
Ⅰ.
Ⅱ._____
Ⅲ.
Ⅳ.
①补全步骤Ⅱ的化学方程式:_____
②已知上述反应机理中速率控制步骤为Ⅱ,试分析其本质原因为_____
(4)测得主反应速率方程为,k为反应速率常数。已知:(R、C为常数,T为温度,Ea为活化能)。实验测得其他条件相同,不同催化剂Cat1、Cat2对k的影响如图所示,则催化效能较高的是_____(填“Cat1”或“Cat2”),下列措施能使速率常数k增大的是_____(填序号)。

a.升高温度                           b.增大压强                           c.增大
(5)已知丙烷脱氢制丙烯过程中存在副反应:,下列说法正确的是_____。
A.主反应在低温条件下能自发进行
B.恒温恒压条件下,主反应保持不变,说明主反应达到平衡状态
C.若副反应达平衡时,主反应也一定恰好达到平衡状态
D.已知高温条件下,C-C键比C-H键更易断裂,则制备丙烯应选择较低温度下的高效催化剂

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在恒温条件下,和足量C发生反应,测得平衡时的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

、B两点的浓度平衡常数关系:______填“”或“”或“
、B、C三点中的转化率最高的是______填“A”或“B”或“C”点。
计算C点时该反应的压强平衡常数______是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
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,反应______
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【推荐2】党的二十大报告指出,要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。
I.工业上用在一定条件下可以合成乙烯:   
已知:①   
   
   
(1)__________(用表示)。
(2)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.保持不变

(3)向密闭容器按投料比通入原料气(,不同温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,则压强__________,原因是:__________

Ⅱ.催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应:
   
   
恒压条件下,、起始量相等时,的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。

已知:的选择性
(4)300℃时,通入,平衡时的选择性、的平衡转化率均为30%,则此温度下反应①的平衡常数__________(保留2位有效数字)。
(5)温度高于300℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是__________
Ⅲ.电化学法也可还原二氧化碳制乙烯,原理如下图所示。

(6)该电池的阴极电极反应式为:__________
2024-02-27更新 | 65次组卷
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【推荐3】环戊二烯是重要的有机化工原料,制备环戊烯涉及的反应如下:
i.解聚反应:(g)(双环戊二烯)2(g)(环戊二烯)   

ii.氢化反应:(l)(l) (环戊烯)

iii.副反应:(l)(l) (环戊烷)

(1)反应(l)(l)的_______
(2)解聚反应i在恒容(刚性)容器中进行。
①其它条件不变时,有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是______________
②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下,通入总压为70kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为118kPa,双环戊二烯的转化率为80%,则体系中_______kPa。
(3)研究环戊二烯氢化制备环戊烯在不同温度下催化剂的活性。下表是以Pd/为催化剂,相同反应时间测得不同温度的数据(其它条件相同)。
温度/℃2530354045
环戊二烯转化率/%84.993.994.594.895.0
环戊烯选择性/%81.388.675.560.651.3
说明:选择性=,收率=
常用收率来衡量催化剂的活性。
①最佳的反应温度为_______,选择该温度的原因是_______
②表中实验数据表明,升高温度,环戊二烯转化率提高而环戊烯选择性降低,其原因是_______
2022-11-24更新 | 83次组卷
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