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甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化劑作用下反應(yīng)得到C7H8、C8H10和副產(chǎn)物三甲苯(C9H12),發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)?C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)?C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)?C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),結(jié)果如圖所示。
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①由圖分析,隨著投料比
n
C
H
3
OH
n
C
6
H
6
增加,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
,平衡時(shí)
n
C
9
H
12
n
C
7
H
8
+
n
C
8
H
10
+
n
C
9
H
12
的值
增大
增大
。(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②投料比
n
C
H
3
OH
n
C
6
H
6
為1.0時(shí),C6H6的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,產(chǎn)物中C7H8、C8H10和C9H12物質(zhì)的量之比為6:3:1.CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K═
1.8
1.8
。
(2)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了反應(yīng)Ⅰ在固體酸(HB)催化劑表面進(jìn)行的反應(yīng)歷程如圖所示。其中吸附在固體酸(HB)表面的物種用*標(biāo)注。
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①反應(yīng)Ⅰ的△H═
-61.4
-61.4
kJ?mol-1。
②吸附CH3OH的焓變吸附C6H6的焓變
(填“>”或“<”)。
③C6H6*在催化劑表面轉(zhuǎn)化為C7H8*的反應(yīng)方程式為
C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB
C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB

④在固體酸(HB)催化作用下,測(cè)得反應(yīng)I的速率方程為v═k?p(C6H6)(k為速率常數(shù))。在剛性容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,關(guān)于反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)(K)和反應(yīng)速率(v)的敘述正確的是
B
B
(填標(biāo)號(hào))。
A.升高溫度,K和v均增大
B.增大p(C6H6),K不變,v增大
C.降低溫度,K和v均減小
D.增大p(CH3OH),K不變,v增大

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算
【答案】減小;增大;75%;1.8;-61.4;<;C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB;B
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     

    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     

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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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