Ⅰ、在恒容的密闭容器中充入、 , 发生氧化反应: 。保持其它条件不变,控制反应温度分别为和 , 测得达到不同转化率需要的时间如表所示:
50%
90%
98%
30℃
12s
250s
2830s
90℃
25s
510s
5760s
氧化反应分两步进行:
① ;
② ;
其反应过程能量变化如图所示:
结合图表分析,回答下列问题:
(1)决定氧化反应速率的步骤是________(填“反应①”或“反应②”)。
(2)总反应的平衡常数与、的计算关系是________。
(3)温度越高,达到相同的转化率耗时越长的原因可能是________。
Ⅱ、利用和合成甲醇,涉及的主要反应如下:
反应a:
反应b:
回答下列问题:
(4)一定条件下,在容积为的密闭容器中充入、 , 反应达到平衡时,下列措施中一定能等同时满足增大的含量和提高转化率的是_____。
(5)在恒容密闭容器中通入和 , 选择合适的催化剂发生反应,甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。
①553K时,反应的平衡常数________。
②随着温度的升高,甲醇的选择率降低,的平衡转化率升高,其原因为________。
①图中曲线分别表示物质、的变化(选填“”、“”或“”)。
②后,的物质的量分数随温度升高而增大的原因是。
③某温度下体系中不存在积碳,和的物质的量分数分别是 , 该温度下甲烷的平衡转化率为,反应的平衡常数(列出计算式)。
(1)以与为原料可合成尿素[]。已知:
①
②
③
(1)写出和合成尿素和液态水的热化学方程式。
(2)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:。向容积为1L的恒容容器中加入和足量的碳,在不同温度下达到平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示。则该反应为(填“放热”或“吸热”)反应;某温度下若向该平衡体系中再通入 , 达到新平衡后,体系中的百分含量(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)与能发生反应: 在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①当容器内(填标号)不再随时间的变化而改变时,反应达到平衡状态。
A.气体的压强
B.气体的平均摩尔质量
C.气体的密度
D.的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是。
③若A点对应实验中,(g)的起始浓度为 , 经过达到平衡状态,该时段化学反应速率。
④图中C、D两点对应的温度分别为℃和℃,通过计算判断(填“>”、“=”或“<”)。
利用CO2制备CO:主反应(i)为 ;
副反应(ii)为 。
kJ/mol。
①L3代表的压强为MPa。
②随着温度升高,不同压强下CO2的平衡转化率趋向相等,其原因是。
③W点时,乙烯为bmol。对应条件下,反应ⅰ的平衡常数Kp=(列出代数式即可)。
提示:用分压计算的平衡常数为Kp,分压总压物质的量分数。
温度高于500℃,乙烯的选择性降低,二氧化碳的转化率增大,其原因是。
【乙烷制乙烯】
2C2H6(g)+O2(g)═2C2H4(g)+2H2O(g)ㅤㅤΔH1=﹣209.8kJ•mol﹣1
C2H6(g)+CO2(g)═C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ㅤㅤΔH2=178.1kJ•mol﹣1
计算:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)ㅤㅤΔH3=kJ•mol﹣1
a.600℃,0.6MPa
b.700℃,0.7MPa
c.800℃,0.8MPa
反应ⅱㅤC2H6(g)+H2(g)⇌2CH4(g)ㅤㅤKa2(Ka2远大于Ka1)
(Ka是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算Ka1=。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时,与仅发生反应ⅰ相比,C2H4的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附—脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的 与C2H4分子的π键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是 。
PDH工艺:
ODHP工艺:
温度/K
600
10.99
700
7.70
900
1.07
?
1000
-2.27
3.12
①温度为900K,在1.65MPa的恒压容器中,充入和1.1molAr(Ar作稀释剂,不参与反应),达到平衡时,的转化率为60%,则MPa.若不加Ar,其他条件不变,则达到平衡时,的转化率为,平衡转化率出现差异的原因是。
②结合上表提供的数据,选出正确选项 (填标号)
A. 该反应的 , 升高温度有利于该反应自发进行
B. 恒温、恒容条件下,当不变时,反应达到平衡
C. 恒温、恒容条件下,增大 , 丙烷的平衡转化率减小
D. 使用催化剂可降低反应的活化能,提高丙烷的平衡转化率
①390℃~420℃之间的转化率(填“是”或“不是”)平衡转化率,并写出判断理由。
②图中数据均为反应2min的数据,进料速率为nmol/min。390℃条件下,所得副产物的物质的量为mol(用含n的数据表示)