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环氧丙烷(,简写为PO)是重要的工业原料,利用丙烯(C3H6)气相直接环氧化是未来工业生产的趋势,寻找合适的催化剂是目前实验研究的热点。丙烯气相直接环氧化反应为:C3H6(g)+H2(g)+O2(g)=(g)+H2O(g)ΔH,回答下列问题:
(1)已知:
i.2C3H6(g)+O2(g)=2(g)ΔH1=-2263.6kJ•mol-1
ii.H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)ΔH2=-241.8kJ•mol-1
则ΔH=
-1373.6
-1373.6
kJ•mol-1
(2)①恒温恒容下,下列可判断丙烯气相直接环氧化反应达到平衡的是
AD
AD
(填标号)。
A.压强不再变化
B.密度不再变化
C.v(丙烯):v(环氧丙烷)=1:1
D.平均相对分子质量不再变化
②为增大C3H6的平衡转化率,可选择的条件是
AD
AD
(填标号)。
A.低温高压
B.增大C3H6浓度
C.使用高效催化剂
D.分离出产物
(3)选用Au/TS-1为催化剂,发生丙烯气相直接环氧化反应,副反应如下:
C3H6(g)+H2(g)+O2(g)=CH3CH2CHO(g)+H2O(g)
C3H6(g)+O2(g)=CH2=CHCHO(g)+H2O(g)
为探究TS-1的粒径对Au/TS-1催化活性的影响,恒温200℃、恒压pkPa条件下,C3H6与H2、O2各20.0mmol通入反应装置中,tmin后部分组分的物质的量如下表所示:
粒径大小/nm 240 450 810 1130
物质的量 PO 1.80 1.45 1.09 0.672
/mmol 所有C3副产物 0.20 0.32 0.05 0.092
当粒径为240nm,tmin时反应恰好达到平衡状态,则C3H6的总转化率为
10%
10%
,若H2的总转化率为α,则环氧化反应的平衡常数Kp
3
-
a
90
1
-
a
P
3
-
a
90
1
-
a
P
kPa-1。随着TS-1粒径的增大,PO生成的速率逐渐
减小
减小
(填“增大”或“减小”),原因是
粒径增大导致反应物与催化剂的接触面积减小,反应速率降低
粒径增大导致反应物与催化剂的接触面积减小,反应速率降低

【答案】-1373.6;AD;AD;10%;
3
-
a
90
1
-
a
P
;减小;粒径增大导致反应物与催化剂的接触面积减小,反应速率降低
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:40引用:2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。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (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
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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