研究減少CO2排放是一項重要課題。CO2經催化加氫可以生成多種低碳有機物,如反應類型①:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ?mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+40.9kJ?mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3
回答下列問題:
(1)反應Ⅲ的△H3為-90.4kJ?mol-1-90.4kJ?mol-1。
(2)在絕熱恒容的密閉容器中,將CO2和H2按物質的量之比1:3投料發(fā)生反應Ⅰ,下列不能說明反應已達平衡的是BCBC(填序號)。
A.體系的溫度保持不變
B.CO2和H2的轉化率相等
C.單位時間內體系中減少3mol H2的同時有1mol H2O增加
D.合成CH3OH的反應限度達到最大
(3)如圖1為一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2條件下甲醇生成速率與溫度的關系。490K時,根據曲線a、c可判斷合成甲醇的反應機理是AA。(填“A”或“B”)
A.COH2OH2CO23H2CH3OH+H2O
B.CO2H2OH2CO2H2CH3OH
反應類型②:
Ⅰ.2CO2(g)+2H2O(l)?CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ.CH2=CH2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)
Ⅲ.2CO2(g)+6H2(g)?CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反應乙烯的反應中,當反應達到平衡時,若減小壓強,則CO2的轉化率增大增大(填“增大”“減小”或“不變”)。
(5)反應Ⅲ,在某鐵系催化劑催化下,溫度、氫碳比[n(H2)n(CO2)=x]對CO2平衡轉化率的影響以及溫度對催化效率影響如圖2所示。
①下列有關說法正確的是ADAD。(填字母)
A.反應Ⅲ是一個放熱反應
B.增大氫碳比,可以提高H2的平衡轉化率
C.溫度低于300℃時,隨溫度升高乙烯的平衡產率增大
D.平衡常數:K(N)<K(M)
②在總壓為2.1MPa的恒壓條件下,M點時,CO2的平衡轉化率為23,則該條件下用平衡體系中各氣體分壓表示的平衡常數(Kp)的計算式(只需列式)為Kp=(19)×(49)42.13×(19)2×(13)6MPa-3(19)×(49)42.13×(19)2×(13)6MPa-3。(各氣體分壓=平衡體系中各氣體的體積分數×總壓)
(6)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下,為了提高反應速率和乙烯的選擇性,應當選擇合適的催化劑選擇合適的催化劑。
H
2
O
H
2
3
H
2
H
2
O
H
2
2
H
2
n
(
H
2
)
n
(
C
O
2
)
2
3
(
1
9
)
×
(
4
9
)
4
2
.
1
3
×
(
1
9
)
2
×
(
1
3
)
6
(
1
9
)
×
(
4
9
)
4
2
.
1
3
×
(
1
9
)
2
×
(
1
3
)
6
【答案】-90.4kJ?mol-1;BC;A;增大;AD;MPa-3;選擇合適的催化劑
(
1
9
)
×
(
4
9
)
4
2
.
1
3
×
(
1
9
)
2
×
(
1
3
)
6
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:5難度:0.5
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1.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol
SiHCl3(g)+HCl(g)═SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是
(2)鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請寫出其水解反應化學方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉化率為
②323.15K時,要縮短反應達到平衡的時間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應速率的大小:va
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應的速率常數,與反應溫度有關,x為物質的量分數,則在353.15K時=k1k2
(5)硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強的是
已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:61引用:2難度:0.2 -
2.在催化劑作用下,可逆反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示(已知:反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數,x為物質的量分數)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:40引用:1難度:0.5 -
3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
①Si(s)+4HCl(g)═SiCl4( g)+2H2(g)△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 (g)+HCl(g)═SiCl4 (g)+H2(g)△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是
(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉化率為
③比較a、b處反應速率的大?。簐a=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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