为解决气候危机,近年来我国大力研发二氧化碳利用技术,CO2耦合丙烷(C3H8)的研究不仅能降低空气中二氧化碳含量,同时还能制备重要化工原料丙烯(C3H6)。其耦合原理为C3H8(g)+CO2(g)⇌C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1=+165kJ⋅mol-1,同时伴随着副反应H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41kJ⋅mol-1的发生。回答下列问题:
(1)传统工业是通过C3H8(g)直接脱氢制备C3H6(g)。
①C3H8(g)直接脱氢制备C3H6(g)的热化学方程式为 C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/molC3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/mol。
②工业上,通常在C3H8(g)中掺入水蒸气,控制反应温度不变,并保持体系总压为常压的条件下进行反应,该方法能提高C3H8(g)的平衡转化率的原因为 保持体系总压为常压的条件下,在C3H8(g)中掺入水蒸气,相当于减小压强,平衡正向移动保持体系总压为常压的条件下,在C3H8(g)中掺入水蒸气,相当于减小压强,平衡正向移动。
(2)T K下,向体积为5L的刚性容器中充入0.02molC3H8(g)和0.04molCO2(g)进行上述反应,此时容器内压强为p0kPa。2min时达到平衡,平衡时C3H8(g)的转化率为50%,CO2(g)的转化率为20%。
①平衡时C3H6(g)的物质的量浓度为 0.002mol/L0.002mol/L。
②2min内,v(CO)=0.00080.0008mol⋅L-1⋅min-1。
③TK下,耦合反应的平衡常数Kp=p030p030kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)丙烯难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差,若将丙烯溶解在18-冠-6(
)中,氧化效果会明显提升。已知18-冠-6能与K+反应形成
。
①Na+与18-冠-6无法发生相应反应的原因为 Na+半径远远小于18-冠-6空腔,不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构Na+半径远远小于18-冠-6空腔,不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构。
②加入18-冠-6后氧化效果会明显提升的原因为 冠醚可溶于烯烃,进入冠醚中的K+因静电作用将MnO-4带入烯烃中,增大烯烃与MnO-4接触机会,提升氧化效果冠醚可溶于烯烃,进入冠醚中的K+因静电作用将MnO-4带入烯烃中,增大烯烃与MnO-4接触机会,提升氧化效果。
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【答案】C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ/mol;保持体系总压为常压的条件下,在C3H8(g)中掺入水蒸气,相当于减小压强,平衡正向移动;0.002mol/L;0.0008;;Na+半径远远小于18-冠-6空腔,不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构;冠醚可溶于烯烃,进入冠醚中的K+因静电作用将带入烯烃中,增大烯烃与接触机会,提升氧化效果
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:58引用:3难度:0.5
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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