碳的化合物在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,下面有幾種碳的化合物的具體應(yīng)用:
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
?。瓹H2=CHCH3(g)+Cl2(g)═CH2ClCHClCH3(g)△H1=-133kJ?mol-1
ⅱ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)═CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)△H2=-100kJ?mol-1
又已知在相同條件下,CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)═CH2ClCHClCH3(g)的正反應(yīng)的活化能Ea(正)為132kJ?mol-1,則逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)為165165kJ?mol-1。
(2)查閱資料得知,反應(yīng)CH3CHO(aq)═CH4(g)+CO(g)在含有少量I2的溶液中分兩步進(jìn)行:第Ⅰ步反應(yīng)為CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3I(l)+HI(aq)+CO(g)(慢反應(yīng)),第Ⅱ步為快反應(yīng)。增大I2的濃度能能(填“能”或“不能”)明顯增大總反應(yīng)的平均速率,理由為總反應(yīng)的平均速率由慢反應(yīng)決定,I2是慢反應(yīng)的反應(yīng)物,增大I2的濃度,慢反應(yīng)速率增大,總反應(yīng)的平均速率增大總反應(yīng)的平均速率由慢反應(yīng)決定,I2是慢反應(yīng)的反應(yīng)物,增大I2的濃度,慢反應(yīng)速率增大,總反應(yīng)的平均速率增大。
(3)用催化劑Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成乙烯的反應(yīng),所得產(chǎn)物含CH4、C3H6、C4H8等副產(chǎn)物,反應(yīng)過程如圖。
催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應(yīng)的選擇性,在其他條件相同時,添加不同助劑,經(jīng)過相同時間后測得CO2轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如表。
助劑 | CO2轉(zhuǎn)化率(%) | 各產(chǎn)物在所有產(chǎn)物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
K
K
助劑效果最好;加入助劑能提高單位時間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響
降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響
。(4)在一密閉容器中,起始時向該容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)。0.11MPa時,溫度變化對平衡時產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如圖1所示:為提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度外,還可采取的措施是
再充入一定量的甲烷(或提高CH4與H2S物質(zhì)的量比例,或?qū)S2液化分離出體系)
再充入一定量的甲烷(或提高CH4與H2S物質(zhì)的量比例,或?qū)S2液化分離出體系)
(列舉一條)。N點對應(yīng)溫度下,該反應(yīng)的Kp=8×10-4
8×10-4
(MPa)2(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖2所示。陽極的電極反應(yīng)式為
2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+
2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+
,離子交換膜a為陽膜
陽膜
(填“陽膜”、“陰膜”)。【答案】165;能;總反應(yīng)的平均速率由慢反應(yīng)決定,I2是慢反應(yīng)的反應(yīng)物,增大I2的濃度,慢反應(yīng)速率增大,總反應(yīng)的平均速率增大;K;降低生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而對其他副反應(yīng)幾乎無影響;再充入一定量的甲烷(或提高CH4與H2S物質(zhì)的量比例,或?qū)S2液化分離出體系);8×10-4;2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+;陽膜
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:75引用:8難度:0.7
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1.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)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(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是
(2)鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4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(yīng)化學(xué)方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
②323.15K時,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時=k1k2
(5)硅元素最高價氧化物對應(yīng)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(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應(yīng)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(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。下列說法錯誤的是( )
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(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)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(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應(yīng)速率的大小:va=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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