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乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。
主反应:C4H10(g,正丁烷)⇌C2H4(g)+C2H6(g)ΔH1
副反应:C4H10(g,正丁烷)⇌CH4(g)+C3H6(g)ΔH2
回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时的释放或吸收能量叫生成热,生成热可表示该物质相对能量。如表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
物质 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 正丁烷 异丁烷
生成热/kJ⋅mol-1 -75 -85 52 20 -125 -132
①表格中的物质,最稳定的是
(CH32CHCH3
(CH32CHCH3
(填结构简式)。
②上述反应中,ΔH1=
+92
+92
kJ/mol。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是
BD
BD
(填代号)。
A.气体密度保持不变
B.气体压强保持不变
C.反应热不变
D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,下列措施可采用的是
B
B
(填代号)。
A.加入高效催化剂
B.升高温度
C.充入乙烷
D.减小压强
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随着温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是
CD
CD
(填代号)。
A.平衡常数降低
B.活化能降低
C.催化剂活性降低
D.副产物增多
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为
0.15
0.15
mol•L-1•min-1
②上述条件下,该反应的平衡常数K为
4.5
4.5

(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为
C4H10+13
CO
2
-
3
-26e-=17CO2+5H2O
C4H10+13
CO
2
-
3
-26e-=17CO2+5H2O

【答案】(CH32CHCH3;+92;BD;B;CD;0.15;4.5;C4H10+13
CO
2
-
3
-26e-=17CO2+5H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:33引用:2难度:0.5
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    (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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