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开发新型高效的乙烷脱氢制乙烯过程对于石油化工至关重要。回答下列问题:
(1)不同Zn含量PtSn催化剂催化乙烷脱氢反应C2H6(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H=+136.9kJ•mol-1时,乙烷的转化效率随时间变化如图1所示。由图可知,催化活性最优的催化剂为
PtSn/Mg(2-Zn)AlO
PtSn/Mg(2-Zn)AlO


(2)随着温度升高,乙烷脱氢反应容易造成催化剂表面积碳,影响催化剂的稳定性,脱氢时通常一起充入CO2,该工艺称为“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,CO2发生的反应为:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ•mol-1、CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1.则CO2的作用为
消耗H2促进乙烷脱氢反应正向进行
消耗H2促进乙烷脱氢反应正向进行
消除催化剂表面积碳,提高催化剂的稳定性
消除催化剂表面积碳,提高催化剂的稳定性

(3)实验室模拟“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,T℃时,将2.8mol C2H6与5.2mol CO2充入容积恒定为0.5L的恒温密闭容器中发生反应:C2H6(g)+CO2(g)⇌CH2=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)△H=akJ•mol-1,平衡时,p(C2H6):p(CO2)=1:4。
①a=
+178.1
+178.1

②T℃时,该反应的平衡常数K=
6.25
6.25

③若不考虑副反应,对于该反应体系,下列说法正确的是
BD
BD
(填标号)。
A.三种生成物平衡分压比值保持不变时,反应达到平衡状态
B.降低C2H6与CO2用料比,C2H6的平衡转化率升高
C.在容器中加入CaO,可与H2O反应,提高CH2=CH2产率
D.反应开始后的一段时间内,适当缩小容器体积可提高单位时间内C2H6的转化率
(4)中国科学院科研团队,利用固体氧化物电解池(Solidoxideelectrolysiscell,SOEC),在SOEC阳极实现了高选择性乙烷电化学脱氢制乙烯。装置示意图如图2。
①b为电源的
极。
②阳极电极反应为
C2H6-2e-+O2-═C2H4+H2O
C2H6-2e-+O2-═C2H4+H2O

【答案】PtSn/Mg(2-Zn)AlO;消耗H2促进乙烷脱氢反应正向进行;消除催化剂表面积碳,提高催化剂的稳定性;+178.1;6.25;BD;负;C2H6-2e-+O2-═C2H4+H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:13引用:1难度:0.6
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  • 1.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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    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
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (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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