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高中化学

C H 4 - C O 2 催化重整不仅可以得到合成气(CO和 H 2 )。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:

(1) C H 4 - C O 2 催化重整反应为: C H 4 ( g ) + C O 2 ( g ) = 2 CO ( g ) + 2 H 2 ( g )

已知:

C ( s ) + 2 H 2 ( g ) = C H 4 ( g ) H = - 75 kJ mo l - 1

C ( s ) + O 2 ( g ) = C O 2 ( g ) H = - 394 kJ mo l - 1

C ( s ) + 1 2 O 2 ( g ) = CO ( g ) H = - 111 kJ mo l - 1

该催化重整反应的 H = ________ kJ mo l - 1 。有利于提高 C H 4 平衡转化率的条件是________(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下,在体积为2L的容器中加入 2 molC H 4 1 molC O 2 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 C O 2 的转化率是50%,其平衡常数为________ mo l 2 L - 2

(2)反中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:


积碳反应

C H 4 ( g ) = C ( s ) + 2 H 2 ( g )

消碳反应

C O 2 ( g ) + C ( s ) = 2 CO ( g )

ΔHJ ( KJ mo l - 1 )

75

172

活化能/     ( KJ mo l - 1 )

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

①由上表判断,催化剂X________Y(填"优于或劣于"),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)

A.

K K 均增加

B.

V 减小、 V 增加

C.

K 减小、 K 增加

D.

v 增加的倍数比 V 增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v = k · p ( C H 4 ) · [ p ( C O 2 ) ] - 0 . 5 (k为速率常数)。在 p ( C H 4 ) 一定时,不同 P ( C O 2 ) 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则 P a ( C O 2 ) P b ( C O 2 ) P c ( C O 2 ) 从大到小的顺序为________

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 题型:未知
  • 难度:未知

丙烯腈(CH 2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用"丙烯氨氧化法"生产.主要副产物有丙烯醛(CH 2=CHCHO)和乙腈(CH 3CN)等。回答下列问题:

(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C 3H 3N)和副产物丙烯醛(C 3H 4O)。热化学方程式如下:①C 3H 6(g)+NH 3(g)+ 3 2 O 2(g)═C 3H 3N(g)+3H 2O(g)△H=﹣515kJ•mol 1

②C 3H 6(g)+O 2(g)═C 3H 4O(g)+H 2O(g)△H=﹣353kJ•mol 1

两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________.

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃.低于460℃时,丙烯腈的产率________(填"是"或"不是")对应温度下的平衡转化率,判断理由是________;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号).

A.

催化剂活性降低

B.

平衡常数变大

C.

副反应增多

D.

反应活化能增大

(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示.由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为________,理由是________.进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________.

来源:2016年全国统一高考理综试卷(新课标Ⅱ卷)(化学部分)
  • 题型:未知
  • 难度:未知

二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:

(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:

C O 2 ( g ) + 3 H 2 ( g ) = C H 3 OH ( g ) + H 2 O ( g )

该反应一般认为通过如下步骤来实现:

C O 2 ( g ) + H 2 ( g ) = CO ( g ) + H 2 O ( g )     Δ H 1 = + 41 kJ mo l - 1

CO ( g ) + 2 H 2 ( g ) = C H 3 OH ( g )     Δ H 2 = - 90 kJ mol

总反应的 ΔH = _______ kJ mo l - 1 ;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号),判断的理由是_______。

(2)合成总反应在起始物 n H 2 / n C O 2 = 3 时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为 x ( C H 3 OH ) ,在 t = 250 ℃下的 x C H 3 OH p 、在 p = 5 × 1 0 5 Pa 下的 x C H 3 OH ~ t 如图所示。

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式 K p = ________;

②图中对应等压过程的曲线是________,判断的理由是_________;

③当 x C H 3 OH = 0 . 10 时, C O 2 的平衡转化率 α = __________,反应条件可能为________或_______。

来源:2021年全国统一高考理综试卷(全国甲卷)化学部分
  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线试题