中科院一項(xiàng)最新成果實(shí)現(xiàn)了甲烷高效生產(chǎn)乙烯,甲烷在催化作用下脫氫,在氣相中經(jīng)自由基偶聯(lián)反應(yīng)生成乙烯,如圖1所示。
物質(zhì) | 燃燒熱(kJ/mol) |
氫氣 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.5 |
2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.5kJ/mol
2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.5kJ/mol
。(2)在400℃時(shí),向1L的恒容反應(yīng)器中充入1mol CH4,發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得平衡混合氣體中C2H4的體積分?jǐn)?shù)為20.0%.則在該溫度下,其平衡常數(shù)K=
0.25mol/L
0.25mol/L
。按化學(xué)平衡移動(dòng)原理,在圖(a)中畫出該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)(p1>p2)的關(guān)系曲線。(3)在制備C2H4時(shí),通常存在副反應(yīng):2CH4(g)?C2H6(g)+H2(g)。在常溫下,向體積為1L的恒容反應(yīng)器中充入1molCH4,然后不斷升高溫度,得到圖(b)。
①在200℃時(shí),測(cè)出乙烷的量比乙烯多的主要原因是
在200℃時(shí),乙烷的生成速率比乙烯的快
在200℃時(shí),乙烷的生成速率比乙烯的快
。②在600℃后,乙烯的體積分?jǐn)?shù)減少的主要原因是
在600℃后,乙烯開始分解為碳和氫氣
在600℃后,乙烯開始分解為碳和氫氣
。(4)工業(yè)上常采用除雜效率高的吸收-電解聯(lián)合法,除去天然氣中的雜質(zhì)氣體H2S,并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫,其裝置如圖3所示。
通電前,先通入一段時(shí)間含H2S的甲烷氣,使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S,再接通電源,繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣,并控制好通氣速率。裝置中右端碳棒為
陽
陽
極,左端碳棒上的電極反應(yīng)為 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
2H2O+2e-=2OH-+H2↑
,右池中的c(NaOH):c(Na2S) 基本不變
基本不變
(填“增大”、“基本不變”或“減?。?。【答案】2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.5kJ/mol;0.25mol/L;在200℃時(shí),乙烷的生成速率比乙烯的快;在600℃后,乙烯開始分解為碳和氫氣;陽;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;基本不變
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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