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菁優(yōu)網(wǎng)乙醇轉(zhuǎn)化制氫是當(dāng)前研究熱點。主要反應(yīng)為:
反應(yīng)i.C2H5OH(g)+3H2O(g)?2CO2(g)+6H2(g)ΔH1=+173.3kJ?mol-1
反應(yīng)ii.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)反應(yīng)C2H5OH(g)+H2O(g)?2CO(g)+4H2(g)ΔH=
+255.7
+255.7
kJ?mol-1,該反應(yīng)在
高溫
高溫
(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)有關(guān)反應(yīng)i和反應(yīng)ii,下列說法正確的是
BD
BD
。
A.增加乙醇的濃度有利于提高乙醇的轉(zhuǎn)化率
B.恒壓通入氮氣有利于提高H2產(chǎn)率
C.使用催化劑,可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
D.尋找合適催化劑促進(jìn)反應(yīng)Ⅰ同時抑制反應(yīng)ii是一種合適的研究方向
(3)寫出反應(yīng)i的平衡常數(shù)表達(dá)式Kp=
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2
p
C
2
H
5
OH
×
p
3
H
2
O
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2
p
C
2
H
5
OH
×
p
3
H
2
O
。T℃、0.1MPa的恒壓密閉容器中,充入1mol乙醇和3molH2O(g),假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)i,平衡時乙醇轉(zhuǎn)化率為25%,則CO2的分壓為
0.01
0.01
MPa。(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(4)制氫過程中有以下幾個副反應(yīng)會產(chǎn)生固體碳:
反應(yīng)iii.CH4(g)═2H2(g)+C(s)ΔH3>0
反應(yīng)iv.CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)ΔH4<0
反應(yīng)v.C2H4(g)═2C(s)+2H2(g)ΔH5<0
①反應(yīng)中l(wèi)nKp隨溫度的變化如圖所示,已知高溫時積碳主要來源于反應(yīng)iii和v,圖中表示反應(yīng)iv、v的曲線分別是
c
c
、
a
a
(填“a”、“b”或“c”)。
②實驗發(fā)現(xiàn),在溫度相同時,提高水醇比能減少積碳量,原因是
在溫度相同時,提高水醇比,水蒸氣能與固體碳反應(yīng):C+H2O=CO+H2
在溫度相同時,提高水醇比,水蒸氣能與固體碳反應(yīng):C+H2O=CO+H2
。

【答案】+255.7;高溫;BD;
p
2
C
O
2
×
p
6
H
2
p
C
2
H
5
OH
×
p
3
H
2
O
;0.01;c;a;在溫度相同時,提高水醇比,水蒸氣能與固體碳反應(yīng):C+H2O=CO+H2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:44引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.甲醇CH3OH是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
    (1)已知
    甲醉脫水反應(yīng)Ⅰ2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)Ⅱ2CH3OH(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)ⅢC2H5OH(g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    ①屬于吸熱反應(yīng)的是
     
    (填羅馬數(shù)字)。
    ②反應(yīng)Ⅰ中,反應(yīng)物具有的總能量
     
    (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。
    ③反應(yīng)Ⅱ的△S
     
    0(填“>”或“=”或者“<”),該反應(yīng)
     
    在任意溫度下自發(fā)(填“能或“不能”)。
    ④則乙烯氣相直接水合反應(yīng)
    C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)合成CH3OH的一種反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)。一定條件下,將1molCO和2molH2在1L容器中發(fā)生上述反應(yīng)。經(jīng)過2 min反應(yīng)生成了amolCH3OH(反應(yīng)前后體積不變)
    ①此時CO的濃度為
     
    mol/L。
    ②2min內(nèi)用H2表示該反應(yīng)的速率為v(H2)=
     
    mol(L?min)。
    ③升高溫度,反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小,則該反應(yīng)為
     
    (填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”)。
    一定能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
     
    。
    A.CO、C2H5OH的濃度相等
    B.2v(CO)=v(H2
    C.混合氣體的密度保持不變
    D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.5
  • 2.(1)已知:
    甲醇脫水反應(yīng)   2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C2H5OH (g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
     
    。
    (2)如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    若p2=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位);
    (3)以乙烯為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
    ①若KOH溶液足量,則負(fù)極的電極反應(yīng)式
     
    。
    ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時(假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計),則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:21引用:1難度:0.6
  • 3.(1)煤氣化制合成氣(CO 和 H2
    已知:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=131.3 kJ?mol-1
    C(s)+2H2 O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=90 kJ?mol-1
    則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是
     

    (1)由合成氣制甲醇
    合成氣 CO 和H2 在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0。
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    ①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H2,四個容器的反應(yīng)溫度分別為 T1、T2、T3、T4 且恒定不變。在其他條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)進(jìn)行到 t min 時H2 的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示,則T3 溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為
     
    (用 a、V 表示)
    ②如圖2反映的是在T3 溫度下,反應(yīng)進(jìn)行 t min 后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比
    c
    CO
    c
    H
    2
      的關(guān)系,請畫出T4 溫度下的變化趨勢曲線。
    ③在實際工業(yè)生產(chǎn)中,為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),可作
    為判斷依據(jù)的是
     

    A.管道內(nèi)氣體密度保持不變B.CO 的體積分?jǐn)?shù)保持不變
    C.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D.c(H2)=2c(CH3OH)
    (3)由甲醇制烯烴
    主反應(yīng):2CH3OH?C2H4+2H2Oi;3CH3OH?C3H6+3H2Oii
    副反應(yīng):2CH3OH?CH3OCH3+H2Oiii
    某實驗室控制反應(yīng)溫度為 400℃,在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1 和 Cat.2),以恒定的流速通入 CH3OH,在相同的壓強下進(jìn)行甲醇制烯烴的對比研究,得到如圖3實驗數(shù)據(jù)(選擇性:轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)
    菁優(yōu)網(wǎng)
    由圖象可知,使用 Cat.2 反應(yīng) 2 h 后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是(結(jié)合碰撞理論解釋)
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:43引用:2難度:0.3
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