一定條件下CO2能氧化C2H6制C2H4,這對資源綜合利用有重要意義。相關的化學反應如下:
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)?4CO(g)+3H2(g)
(1)已知反應的能量變化如圖1所示。
①當生成等物質的量的CO(g)時,反應ⅠⅠ(填“Ⅰ”、“Ⅱ”)吸收的熱量更多。
②C2H6(g)、H2(g)、CO(g)生成C2H4(g)、H2O(g)的熱化學方程式為C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)?2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-76kJ/molC2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)?2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-76kJ/mol。
(2)反應Ⅱ不利于乙烯的生成的原因是反應Ⅱ中有CO生成,增大了CO的濃度,會使反應Ⅰ的平衡向逆反應方向移動,不利于乙烯的生成反應Ⅱ中有CO生成,增大了CO的濃度,會使反應Ⅰ的平衡向逆反應方向移動,不利于乙烯的生成。
(3)有研究表明,在催化劑作用下,反應I分兩步進行,其反應過程及能量變化如圖2所示。
①決定反應Ⅰ的反應速率的步驟是第二步第二步(填“第一步”或“第二步”),原因是第二步反應的活化能大于第一步反應的活化能第二步反應的活化能大于第一步反應的活化能。
②第一步的化學方程式為C2H6?H2+C2H4C2H6?H2+C2H4。
(4)在恒容密閉的容器中充入一定量的C2H6(g)和CO2(g),保持其他條件不變,控制反應溫度分別為T3和T4,測得c(C2H6)隨時間(t)的變化曲線如圖3所示,則T3大于大于(填“大于”或“小于”)T4,原因是溫度越高,反應速率越快,且反應Ⅰ和反應Ⅱ均為吸收反應,升高溫度,反應均向正反應方向移動溫度越高,反應速率越快,且反應Ⅰ和反應Ⅱ均為吸收反應,升高溫度,反應均向正反應方向移動。
(5)溫度為T時,向一密閉容器中通入2mol C2H6和3mol CO2,一段時間后,反應Ⅰ和反應Ⅱ均達到平衡,C2H6的轉化率為50%,C2H4的選擇性為60%,此時容器容積為1.0L,則該溫度下反應Ⅰ的平衡常數(shù)K=0.4950.495。
【答案】Ⅰ;C2H6(g)+3H2(g)+2CO(g)?2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=-76kJ/mol;反應Ⅱ中有CO生成,增大了CO的濃度,會使反應Ⅰ的平衡向逆反應方向移動,不利于乙烯的生成;第二步;第二步反應的活化能大于第一步反應的活化能;C2H6?H2+C2H4;大于;溫度越高,反應速率越快,且反應Ⅰ和反應Ⅱ均為吸收反應,升高溫度,反應均向正反應方向移動;0.495
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:63引用:6難度:0.5
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產生和利用的途徑:
(1)圖1的四個過程中能量轉化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態(tài)水的熱化學方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
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②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫,使C7H8轉化為C7H14,則電解過程中產生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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