苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):
Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)?(g)ΔH1<0
Ⅱ.副反應(yīng):(g)?(g)ΔH2>0
回答下列問題:
(1)已知:Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3
Ⅳ.2 (g)+15O2(g)?12CO2(g)+6H2O(l)ΔH4
Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH5
則ΔH1=32ΔH3+12ΔH4-ΔH532ΔH3+12ΔH4-ΔH5(用ΔH3、ΔH4和ΔH5表示)。有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分數(shù)的措施有 BCBC。
A.適當升溫
B.適當降溫
C.適當加壓
D.適當減壓
(2)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進行,實際投料往往在n(H2):n(C6H6)=3:1的基礎(chǔ)上適當增大H2用量,其目的是 提高苯的利用率提高苯的利用率。
(3)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時,才能發(fā)生反應(yīng),機理如圖。當H2中混有微量H2S或CO等雜質(zhì)時,會導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測其可能原因為 金屬催化劑會與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性金屬催化劑會與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性。
(4)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合孤電子對,下圖中可作為酸性中心的原子的標號是 ②②(填“①”“②”或“③”)。
(5)恒壓反應(yīng)器中,按照n(H2):n(C6H6)=4:1投料,只發(fā)生Ⅰ反應(yīng),總壓為p0,平衡時苯的轉(zhuǎn)化率為α,則反應(yīng)Ⅰ的Kp=(5-3α)3α(1-α)?(4-3α)3P03(5-3α)3α(1-α)?(4-3α)3P03(列出計算式即可,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))。
(6)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示),以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為:4Na2CrO4+4H2O 通電 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。則Na2Cr2O7在 陽陽(填“陰”或“陽”)極室制得,電解時通過膜的離子主要為 Na+Na+。
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通電
【答案】ΔH3+ΔH4-ΔH5;BC;提高苯的利用率;金屬催化劑會與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性;②;;陽;Na+
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【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:2024/4/20 14:35:0組卷:58引用:4難度:0.5
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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(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)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(yīng)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(yīng),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(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)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(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng),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( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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