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外因 > 催化剂对化学反应速率的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:71 题号:22756921
工业上以乙苯为原料制备苯乙烯。主要有以下两种制备方法,T K时相应的热化学方程式及其平衡常数如下:
反应Ⅰ:直接脱氢
   
反应Ⅱ:氧化脱氢
   
回答下列问题:
(1)①反应的平衡常数___________(保留3位有效数字)。
②反应Ⅱ趋势远大于反应Ⅰ,从反应自发性角度分析其原因是___________
(2)已知,忽略随温度的变化。当时,反应能自发进行。在100kPa下,直接脱氢反应的随温度变化的理论计算结果如图所示。

随温度的变化曲线为___________(选填“a”或“b”),判断的理由是___________
②在某温度下,向恒容密闭容器中通入气态乙苯和氧气各1mol,初始压强为200kPa,只发生反应Ⅱ,达到平衡时,乙苯的转化率为99.8%,该反应的平衡常数___________kPa(保留小数点后一位;分压=总压×物质的量分数)。
(3)乙苯脱氢法制苯乙烯往往伴随副反应,一定条件下,为了提高反应速率和苯乙烯选择
性,应当___________

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【推荐1】乙醇水蒸气重整制氢是生物质制氢的重要方法,有关反应如下:
ⅰ、(主反应)
ⅱ、
ⅲ、
ⅳ、
(1)反应ⅳ的_____
(2)Akande等研究了以为催化剂的乙醇水蒸气重整反应。下列说法正确的是_____(填序号)。
A.能改变重整反应的历程,因而能改变反应ⅰ的焓变
B.使用适宜的催化剂提高的选择性,从而提高的平衡产率
C.能降低重整反应的活化能,大幅增大反应的速率常数
(3)在2L刚性容器中,充入和若干,平衡时产生物质的量与温度、水-乙醇比(水与乙醇物质的量比)的关系如图1所示(曲线上标注的数字为物质的量/mol)。900K时,的关系如图2所示。

①温度一定,乙醇的转化率随水-乙醇比的增大而增大,原因是_____。水-乙醇比时,产生氢气的量随温度升高的变化趋势是_____
②降低温度,图2中点不可能变为_____点(填“A”或“B”)。
③900K,在2L刚性容器中,充入,以为催化剂,40min达到平衡,测得,且在含碳产物中的体积分数为,则0~40min用表示的反应速率为_____(用含a、b的式子表示,下同),_____
2024-05-16更新 | 87次组卷
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【推荐2】I.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH1=-49.5kJ•mol-1
反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)       ΔH2
反应III:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)     ΔH3>0
回答下列问题:
(1)已知反应II低温下自发,则ΔH2____0kJ•mol-1(填“﹥”或“﹤”)。
(2)一定条件下,向体积一定的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,测定CO2的平衡转化率为60%,CH3OH选择性为50%,求此温度下反应III的平衡常数K=___。(CH3OH选择性=×100%)
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率(图甲)随温度的变化关系如图所示。

①图甲中,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___
②图甲中,一定压强下,CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是___
II.(4)某课题组利用CO2在Ni粉催化氢化制甲烷的研究过程如下:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。反应结束后,气体中检测到CH4、H2、CO2、H2O外,还检测到HCOOH。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量,其他条件不变)

已知:HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,即:CO2HCOOHCH4。下列说法正确的是___(填字母)
A.镍粉反应I和II的催化剂                         B.镍粉仅为反应II的催化剂。
C.反应I的活化能大于反应II的活化能        D.增大CO2浓度有利于提高CO2平衡转化率
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