1. 乙醇可以通过部分氧化制氢气,涉及的相关反应方程式如下:

a)   

b)   

c)   

d)   

(1) 若发生反应 , 可提高乙醇中氢原子的利用率,反应的(用代数式表示)。
(2) 用平衡分压代替平衡浓度时,平衡常数可表示为 , 各反应的随温度的变化如图1所示。

①以上反应中,属于吸热反应的有(填字母)。

②平衡常数大于时可认为反应完全,则时,反应完全进行的有(填字母)。

(3) 恒压条件下往反应容器中通入和少量 , 平衡时体系中各物质()的物质的量分数随温度的变化如图2所示。

①图中表示的曲线为。(填“”或“”)。

②下列说法正确的是(填编号)。

A.当气体密度不再发生变化时,反应达到平衡状态

B.温度升高,反应的增大,减小

C.达到平衡时分离出部分 , 反应c的平衡常数增大

D.加入稀有气体,重新达到平衡时的物质的量增加

下达到平衡时均反应完全,的物质的量分数分别为0.20、0.32、0.12,则平衡时的物质的量为 , 反应c的平衡常数K=

【考点】
盖斯定律及其应用; 化学平衡常数; 化学平衡移动原理; 化学平衡状态的判断; 化学平衡转化过程中的变化曲线;
【答案】

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综合题 困难
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1. 丙烯是重要的有机化工原料,丙烷制丙烯是化工研究的热点。由丙烷在一定温度和催化剂条件下制丙烯的两种方法如下。

反应I(直接脱氢):

反应Ⅱ(氧化脱氢):

(1) 已知: , 则
(2) 一定温度下,向恒容密闭容器中充入 , 初始压强为 , 仅发生反应I(直接脱氢)。欲提高的平衡产率,同时加快反应速率,应采取的措施是(填标号)。

A.升高温度       B.增大压强       C.再充入            D.及时分离出       E.加催化剂

(3) 反应I(直接脱氢)在催化剂表面上有两种反应路径,整个反应的能量变化如图所示。

表示路径1的活化能,表示路径2的活化能,TS表示过渡态。

路径2中决速步骤的反应式为

(4) 在压强(117.5kPa)恒定条件下,以作为稀释气,不同水烃比[、15]时,催化直接脱氢(反应I)制备反应的平衡转化率随温度的变化如图所示。[副反应:]

点对应条件下,若的选择性[的选择性]为80%,则反应I的分压平衡常数是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)为

②相同温度下,水烃比远大于时,的消耗速率明显下降,可能的原因是:i.的浓度过低;ii.

(5) 一定条件下,恒压密闭容器中仅发生反应Ⅱ(氧化脱氢)。

①已知该反应过程中, , 其中为速率常数,与温度、活化能有关。升高温度,的变化程度(填标号)的变化程度。

A.大于       B.小于       C.等于       D.无法比较

②相比反应I(直接脱氢),反应Ⅱ(氧化脱氢)的优点有(任写一点)。

综合题 普通
2.

随着我国2060年实现碳中和目标的提出,的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题:

Ⅰ.将在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用资源的途径之一:

(1)经计算,反应③在________(填“高温”、“低温”、“任何条件”)下可自发进行。

(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图,则有利于获得甲烷的催化剂是________。

(3)在某温度下,向恒容密闭容器中充入 , 初始压强为 , 上述反应达平衡时, , 则的选择性=________[的选择性 , 用含、a、b的代数式表示,下同],该温度下反应②的化学平衡常数________。

Ⅱ.光催化也可以制备甲醇、甲烷等燃料,反应原理示意图如下图所示:

(4)下列描述正确的是__________。

A. 由a区向b区移动B. b区电极反应为
C. 是氧化产物D. 该装置实现了电能转化为化学能

(5)写出a区的电极反应式________。

(6)以催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为。该反应经验公式的实验数据如图中自线a所示,已知经验公式 , (为活化能,k为速率常数。R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图②中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是________。

综合题 普通