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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:109 题号:22684694
我国科学家开发新催化剂,高选择性实现丙烷脱氢制备丙烯。
反应原理:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
(1)几种共价键的键能数据如下:

共价键

H-C

H-H

C-C

C=C

键能

413

436

347

614

反应Ⅰ在__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发进行,__________
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ。下列叙述正确的是__________(填字母)。
A.混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态
B.达到平衡时体积分数最大为50%
C.平衡后,再充入少量的丙烷,丙烷的平衡转化率减小
D.升高温度,反应Ⅰ和Ⅱ的平衡常数都减小

(3)在恒压密闭反应器中充入一定量的丙烷和不同量的Ar,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,丙烷平衡转化率与温度、投料比[]关系如图所示。

①正反应速率:m__________n(填“>”“<”或“=”)。
②相同温度时,随着投料比()增大,丙烷平衡转化率增大的原因是__________
(4)在1L恒容密闭容器中充入和适量催化剂M发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得相同时间内丙烷的转化率、丙烯的选择性与温度关系如图所示。

某温度下,丙烷的平衡转化率为80%,此时丙烯的选择性为60%。该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________。(已知:丙烯的选择性
(5)以熔融为电解质,丙烷-空气燃料电池的装置如图所示。该电池放电时,负极反应式为__________。为了使电池长时间稳定运行且确保电解质组成不变,则还应在通入的空气中添加的物质是__________(填化学式)。

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【推荐1】回答下列问题:
(1)拆开键、键、键分别需要吸收的能量为。则理论上生成_______(填“吸收”或“放出)_______kJ热量;事实上所求值即理论值总大于实际值,理由是 _______
(2)在的密闭容器中放入,发生如下反应:。反应时,测得转化了,则在混合气体中的体积分数是_______(保留三位有效数字)
(3)某温度时,在一个的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:

①该反应的化学方程式为_______
②若X、Y、Z均为气体,时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为_______
2022-12-14更新 | 38次组卷
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反应Ⅰ:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g)   

反应Ⅱ:(g)(g)+H2(g)   

反应Ⅲ:   
(1)下列关于反应Ⅰ~Ⅲ的说法正确的是_______(填序号)。
A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.保持恒定时,说明反应Ⅰ达到化学平衡状态
C.其他条件相同,反应Ⅱ分别在恒容和恒压的条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高
D.对于基元反应Ⅲ,正反应的活化能小于逆反应的活化能

(2)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ.控制投料比[]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂的作用下发生反应,乙苯的平衡转化率与反应温度的关系如图所示。

①乙苯的平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越_______(填“高”或“低”)。
②850K时,反应经t min达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为n mol,则v(苯乙烯)=_______mol/min。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2mol,起始压强为kPa,若容器中只发生反应Ⅰ,平衡时容器内气体的总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数_______kPa。
(4)若在生产过程中只发生反应Ⅱ,向乙苯中混入氮气(不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度的变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。

投料比m为1∶9的曲线是_______(填“”“”“”或“”),图中A与B两点相比,乙苯的活化分子百分数A_______(填“>”“=”或“<”)B。
2024-05-09更新 | 14次组卷
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【推荐3】I.研究和深度开发 CO,CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO 可用于炼铁。
已知:a.   H1=+489.0kJ·mol-1
b. H2=+172.5 kJ·mol-1
   H=______
(2)CO2和 H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应: H,测得 CH3OH 的物质的量随时间的变化如图所示。

①T1______T2H______0(填“>”“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器
反应物投入量1 mol CO2 、2 mol H2a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则 c的取值范围为______
Ⅱ.固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解 CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现 CO2的减排,其工作原理如图所示。

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