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苯乙烯是生產(chǎn)塑料與合成橡膠的重要原料。CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)為:
反應(yīng)Ⅰ:菁優(yōu)網(wǎng)+H2O(g)+CO(g)ΔH
已知:
反應(yīng)Ⅱ:菁優(yōu)網(wǎng)    ΔH1=+117.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)   ΔH2=+41.2kJ?mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的ΔH=
+158.8kJ?mol-1
+158.8kJ?mol-1
。
(2)下列關(guān)于反應(yīng)Ⅰ~Ⅲ的說(shuō)法正確的是
AB
AB
(填標(biāo)號(hào))。
A.及時(shí)分離出水蒸氣,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.n(CO2):n(CO)保持恒定時(shí),說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.其他條件相同,反應(yīng)Ⅱ分別在恒容和恒壓條件下進(jìn)行,前者乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高
D.反應(yīng)Ⅲ正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
(3)在催化劑MxOy作用下,CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯可能存在如圖所示反應(yīng)機(jī)理:
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該機(jī)理可表示為以下兩個(gè)基元反應(yīng),請(qǐng)補(bǔ)充反應(yīng)ⅱ:
?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202302/462/45213229.png" style="vertical-align:middle" />+MxO(y-1)(s)+H2O(g);
ⅱ:
MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)
MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)
。
(4)常壓下,乙苯和CO2經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ??刂仆读媳萚n(CO2):n(乙苯)]分別為1:1、5:1和10:1,并在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示:
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①乙苯平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越
(填“高”或“低”)。
②相同溫度下,投料比遠(yuǎn)大于10:1時(shí),乙苯的消耗速率明顯下降,可能的原因是:
?。冶降臐舛冗^(guò)低;
ⅱ.
CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低
CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低

③850K時(shí),反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到圖中P點(diǎn)所示狀態(tài),若初始時(shí)乙苯的物質(zhì)的量為nmol,則v(苯乙烯)=
0
.
5
n
t
0
.
5
n
t
mol?min-1。
(5)700K時(shí),向恒容密閉容器中加入過(guò)量CaCO3和一定量乙苯,初始和平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)分別為p1kPa和p2kPa,則平衡時(shí)苯乙烯的分壓為
p
2
-
p
1
-
p
2
p
2
-
p
1
-
p
2
kPa(以含有p1、p2、p的代數(shù)式表示)。[已知:①混合氣體中某組分的分壓等于總壓與該氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之積;以平衡分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算,可得反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp。②CaCO3 (s)
700
K
CaO(s)+CO2 (g)  Kp=pkPa]

【答案】+158.8kJ?mol-1;AB;MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g);低;CO2過(guò)多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對(duì)乙苯的吸附率降低;
0
.
5
n
t
;
p
2
-
p
1
-
p
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:133引用:5難度:0.6
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  • 1.氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的綠色燃料有良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉?wèn)題:
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在載人航天器中,可以利用CO2與H2反應(yīng)生成H2O,通過(guò)電解水,從而實(shí)現(xiàn)O2的再生。
    ①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ?mol-1
    ②2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) ΔH2=+534kJ?mol-1
    甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
    Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
    Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ?mol-1
    ①下列操作中,能提高反應(yīng)Ⅰ中CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.增加CH4(g)用量
    B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
    C.移除CO(g)
    D.加入催化劑
    ②在恒溫恒壓下,按水碳比[
    n
    H
    2
    O
    n
    CO
    ]=
    12
    5
    投料,總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO2、H2和CH4的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))如表:
    p(CO2)/MPa 0.30 p(H2)/MPa 0.30 p(CH4)/MPa 0
    則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kc=
     

    (3)水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過(guò)程中的余熱(如圖1所示),保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
    ①在催化劑活性溫度范圍內(nèi),圖2中b~c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的操作方法是
     
    。
    A.噴入冷水(蒸氣)
    B.通過(guò)熱交換器換熱
    C.按原水碳比通入冷的原料氣
    ②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫,在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線(xiàn)
     
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
  • 2.一定溫度下,在三個(gè)容積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)+CO(g)?CH3COOH(g) ΔH<0。下列說(shuō)法不正確的是( ?。?
    容器編號(hào) 溫度(K) 起始物質(zhì)的量(mol) 平衡時(shí)CH3COOH的物質(zhì)的量(mol) 平衡常數(shù)
    n(CH3OH) n(CO) n (CH3COOH)
    530 0.05 0.05 0 0.025 K1
    530 0.03 0.03 0.006 K2
    510 0 0 0.05 K3

    發(fā)布:2024/10/30 10:0:2組卷:57引用:3難度:0.4
  • 3.一定溫度下,向容積為1L的密閉容器中充入一定量的A(g)和B(g),發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)?C(g)。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示:
    t/min 0 10 20 30
    n(A)/mol 0.10 0.04 0.02
    n(B)/mol 0.20 0.04
    下列說(shuō)法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/10/30 13:0:1組卷:19引用:2難度:0.6
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