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解析
| 共计 2 道试题
1 . 1-丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料,可以利用正丁烷催化脱氢制备,催化脱氢又分为无氧催化脱氢和有氧催化脱氢。实际化工生产中需对反应条件(催化剂、温度等)进行探究,以获取最佳效益。
已知:I.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
II.产物收率=生成某产物的原料量/投入的原料量×100%。
(1)利用正丁烷无氧催化脱氢制备1-丁烯反应原理如下:
CH3CH2CH2CH3H2C=CHCH2CH3+H2   ΔH
已知CH3 CH2CH2CH3、CH2 =CHCH2CH3、H2的燃烧热分别为2 878 kJ/mol、2 720 kJ/mol、286 kJ/mol,计算ΔH=___________
(2)无氧催化脱氢用Pt系催化剂时,正丁烷单位时间转化率和1-丁烯选择性如表所示。
催化剂单位时间转化率/%1-丁烯选择性/%
催化剂1:PtSn/γ-Al2O323.092.0
催化剂2:PtSnSr0.2/γ-Al2O338.588.1
催化剂3:PtSn(0.3%)/MgAl2O427.098.9
①仅从1-丁烯选择性的角度考虑,应选择的催化剂为___________(填催化剂序号,下同)。
②工业上,从1-丁烯单位时间收率的角度考虑,应选择的最佳催化剂为___________
(3)其他条件相同,30 min时测得正丁烷转化率、1-丁烯收率随温度的变化关系如图所示。

温度高于590 ℃时1-丁烯收率降低的原因是_________________
(4)有氧催化脱氢通常选择O2或CO2为氧化剂,VOx-MgO为催化剂,反应原理如下:
2CH3CH2CH2CH3+O2 2CH2 =CHCH2CH3 +2H2O   i
CH3 CH2CH2CH3+CO2H2C=CHCH2CH3+H2O+CO   ii
一定温度下,在体积为10 L的恒容密闭容器中,加入10 mol CH3CH2CH2CH3、7 mol O2、3 mol CO2进行反应i和ii.测得初始压强为20kPa,经过10h,反应达到平衡,此时压强变成25kPa,其中O2的体积分数为16%。回答下列问题:
①v(O2)=___________kPa/h (用O2分压表示速率)。
②该温度下,反应ii的平衡常数Kp=___________ kPa。
③O2为氧化剂时,1-丁烯的选择性明显低于CO2为氧化剂时的选择性,分析可能原因:______________
2023-05-25更新 | 389次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2023届高三下学期5月普通高等学校招生模拟(三模)理科综合化学试题(A卷)
2 . CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题。
已知:反应ICO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-58kJ·mol1
反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol1
(1)CO(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)的热化学方程式为______________
(2)某实验过程中,控制压强一定,将CO2和H2按一定的初始投料比、一定流速通过催化剂,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):

T/K

CO2实际转化率/%甲醇的选择性/%

543

12.3

42.3

553

15.3

39.1

表中实验数据表明,升高温度,CO2实际转化率提高而甲醇的选择性降低。其原因是____________________________
(3)在一定条件下,选择合适的催化剂只进行反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应CO2的平衡转化率如图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。

已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数。
①经分析,A、E和G三点对应的反应温度相同,结合数据说明判断理由_______________
②已知反应速率v=v-v=kx(CO2)x(H2)-kx(CO)x(H2O),k、k分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。C、D、E三点中k-k最大的是___________,A、B、F三点中v最大的是___________。计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中,当CO2转化率达到50%时,=___________
(4)关于合成甲醇过程中用到的催化剂,下列说法错误的是___________(填字母)。
A.参与了反应,改变了反应历程和△HB.使k和k增大,但二者增大倍数不同
C.降低了反应的活化能D.提高了CO2的平衡转化率
2021-04-04更新 | 783次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2021届高三二模理综化学试题
共计 平均难度:一般