温度/℃ | 85 | 95 | 100 | 110~240 | 280 | 300 | 340 | |
质量分数(%) | 苯 | 96.05 | 91.55 | 80.85 | 23.35 | 36.90 | 72.37 | |
环己烷 | 3.95 | 8.45 | 19.15 | 100 | 76.65 | 63.10 | 27.63 |
高三化学选择题中等难度题
为了研究在温度对苯催化加氢的影响,以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置,压强为0.78Mpa,氢气、苯的物质的量之比为6.5:1。定时取样分离出氢气后,分析成分得如下表结果:
温度/℃ | 85 | 95 | 100 | 110~240 | 280 | 300 | 340 | |
质量分数(%) | 苯 | 96.05 | 91.55 | 80.85 | 0 | 23.35 | 36.90 | 72.37 |
环己烷 | 3.95 | 8.45 | 19.15 | 100 | 76.65 | 63.10 | 27.63 |
下列说法错误的是
A.当温度超过280℃,苯的转化率迅速下降,可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B.在110~240℃苯的转化率为100%。说明该镍催化剂活性较高,能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副反应
C.增大压强与提高氢气、苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率
D.由表中数据来看,随着反应温度的升高,苯的转化率先升高后降低
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温度/℃ | 85 | 95 | 100 | 110~240 | 280 | 300 | 340 | |
质量分数(%) | 苯 | 96.05 | 91.55 | 80.85 | 23.35 | 36.90 | 72.37 | |
环己烷 | 3.95 | 8.45 | 19.15 | 100 | 76.65 | 63.10 | 27.63 |
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为了研究在温度对苯催化加氢的影响,以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置, 压强为 0.78Mpa,氢气、苯的物质的量之比为 6.5:1。定时取样分离出氢气后,分析成分得如下表结果:
下列说法错误的是 ( )
A. 当温度超过 280℃,苯的转化率迅速下降,可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B. 在 110~240℃苯的转化率为 100%。说明该镍催化剂活性较高,能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副反应
C. 增大压强与提高氢气、苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率
D. 由表中数据来看,随着反应温度的升高,苯的转化率先升高后降低
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二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压强2.0~10.0 MPa,温度230~280℃)进行下列反应:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ/mol ②
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH4(g)+O2(g) CO(g)+2H2(g) ΔH=-35.6 kJ/mol。该反应是 反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= 。830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应中,可以循环使用的物质有 。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是 极。
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二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
(Ⅱ)2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)
①该反应的反应热△H=__________。
②催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是______________________________。
(2)已知:反应(Ⅰ)在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将__________(填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为____________________。
(4)如图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
①该电池工作时,H+向__________极移动(填“正”或“负”);
②a电极的电极反应式为________________________________________。
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(14分)二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能源。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1= - 90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 = - 23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3 = - 41.2 kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)。
该反应的反应热△H =_________。催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是 。
(2)已知:反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为 。
(4)右图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
该电池工作时,H+向 极移动(填“正”或“负”);a电极的电极反应式为 。
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(14分)减少二氧化碳的排放是一项重要课题。
(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:
在0.1 MPa时,按=1:3投料,如图所示不同温度(T)下,平衡时的四种气态物质的物质的量(n)的关系。
①该反应的△H__________0(填“>”、“=”或“<”)。
②曲线b表示的物质为__________。
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是__________。
(2)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如下图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有__________。
②b为电源的__________(填“正”或“负”)极,电解时,生成乙烯的电极反应式是__________。
(3)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如图所示。
①过程1每反应1mol Fe3O4转移电子的物质的量为__________。
②过程2发生反应的化学方程式是__________。
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