用CO2制备C2H4,有利于实现“双碳”目标。主要反应为:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>0
(1)已知298K时,部分物质的相对能量如下表所示(忽略ΔH随温度的变化)。
物质 | CO2(g) | H2O(l) | H2O(g) | CO(g) | H2(g) | C2H4(g) |
相对能量(kJ•mol) | -393 | -286 | -242 | -110 | 0 | 52 |
-130
-130
kJ⋅mol-1。(2)向某刚性容器中,按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2,在不同催化剂(M、N)下发生上述反应。一段时间后,测得CO2的转化率C2H4的选择性(含碳生成物中C2H4的百分含量)随温度的变化如图1所示。

①由图1可知,
N
N
的催化效果好(填“M”或“N”)。②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是
温度升高催化剂活性降低或者升高温度更有利与反应II的进行
温度升高催化剂活性降低或者升高温度更有利与反应II的进行
。(3)在一定条件下,向密闭容器中充入5.0molCO2和8.0molH2,发生反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)。测得相同时间内,CO2的转化率随温度的变化如图2所示(虚线表示CO2的平衡转化率随温度的变化);速率常数的对数lgk与温度的倒数
1
T

①由图可知,v逆(x)
<
<
v逆(y)(填“>”、“<”或“=”);已知z点体系的压强为200kPa,则T0时,该反应的标准平衡常数Kθ=55.56
55.56
(保留2位小数,已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)⇌gG(g)+hH(g),Kθ=(
p
G
p
θ
)
g
⋅
(
p
H
p
θ
)
h
(
p
D
p
θ
)
d
⋅
(
p
E
p
θ
)
θ
②已知速率方程v正=k正c2(CO2)⋅c6(H2),v逆=k逆c(C2H4)⋅c4(H2O),k正、k逆是速率常数。图中a、b、c、d分别代表x点、z点的速率常数,其中
d
d
点表示x点的lgk正;升高温度时,k正-k逆减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】-130;N;温度升高催化剂活性降低或者升高温度更有利与反应II的进行;<;55.56;d;减小
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:30引用:1难度:0.7
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