油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知下列反應的熱化學方程式:
①2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH1=+180kJ?mol-1
②CS2(g)+2H2(g)?CH4(g)+S2(g)ΔH2=-81kJ?mol-1
則反應③CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)的ΔH3=+261+261kJ?mol-1;下列敘述能說明反應③達到平衡狀態(tài)的是 BDBD(填標號)。
A.斷裂2molC-H鍵的同時生成1molC=S鍵
B.恒容條件下,體系壓強不再變化
C.恒容條件下,氣體的密度不再變化
D.v正(H2S)=2v逆(CS2)
(2)在不同溫度、反應壓強為100kPa,進料H2S的摩爾分數(shù)(可看成體積分數(shù))為0.1%~20%(其余為N2)的條件下,對于反應①,H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率的結(jié)果如圖1所示。則T1、T2和T3由大到小的順序為 T1>T2>T3T1>T2>T3;H2S的摩爾分數(shù)越大,H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率越小的原因是 恒壓條件下,H2S的摩爾分數(shù)增大,H2S的分壓增大,平衡正向移動,H2S的轉(zhuǎn)化率降低恒壓條件下,H2S的摩爾分數(shù)增大,H2S的分壓增大,平衡正向移動,H2S的轉(zhuǎn)化率降低。
(3)反應①和③的ΔG隨溫度的影響如圖2所示,已知ΔG=-RTlnK(R為常數(shù),T為溫度,K為平衡常數(shù)),則在1000℃時,反應的自發(fā)趨勢①<<③(填“>”、“<”或“=”)。在1000℃、100kPa反應條件下,將n(H2S):n(CH4):n(N2)=3:2:15的混合氣進行反應,達到平衡時n(CS2):n(H2)約為1:4,n(S2)微乎其微,其原因是 在1000K,反應①△G>0,反應趨勢小,反應③△G<0,反應趨勢大,占主導在1000K,反應①△G>0,反應趨勢小,反應③△G<0,反應趨勢大,占主導。
(4)在1000℃、100kPa反應條件下,將n(H2S):n(CH4):n(N2)=3:3:2的混合氣進行反應③,達到平衡時,CS2分壓與H2S的分壓相同。則反應③的Kp=1.28×1041.28×104(不用寫單位)。
【答案】+261;BD;T1>T2>T3;恒壓條件下,H2S的摩爾分數(shù)增大,H2S的分壓增大,平衡正向移動,H2S的轉(zhuǎn)化率降低;<;在1000K,反應①△G>0,反應趨勢小,反應③△G<0,反應趨勢大,占主導;1.28×104
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:1難度:0.6
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應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,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),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,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
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N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
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,相同時間內(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=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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