美国某技术公司开发出纳米级催化剂，可在较低温度下将甲烷转化成乙烯：2CH4(g)C2H...

美国某技术公司开发出纳米级催化剂，可在较低温度下将甲烷转化成乙烯：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH，已知在降低温度时该反应平衡向左移动，且有下列两个反应(Q1、Q2均为正值)：

反应Ⅰ：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)　ΔH1＝－Q1

反应Ⅱ：C(s)＋H2(g)= C2H4(g)　ΔH2＝－Q2

则下列判断正确的是(　　)

A．ΔH＜0　 　　 B．Q2＞Q1　　 C．ΔH＝2(Q1－Q2)　 D．ΔH＝Q1－Q2

高三化学选择题困难题查看答案及解析

中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相 中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下：2CH4(g)　 C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0

(1)已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH=_____________　　 (用含a.b.c.d的代数式表示)。

(1)T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应，反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图,测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。

①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(L・min) o

②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂 时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________　　 (填"a"或 “b”)。

③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。

(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正　　 ____V逆(选填“〉”、“=”或“<”)，判断的理由是__________　　

(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2-

①C极的Pt为_______　　 极(选填“阳”或“阴” )。

②该电池工作时负极反应方程式为_____________________　　 。

③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液在25 0C时pH=_______　　 (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 mL)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下： 2CH4(g)　 C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0

(1)已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH=___________　 (用含a.b.c.d的代数式表示)。

(2)T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应，反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1所示，测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。

①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(L・min) o

②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________　　 (填"a"或 “b”)。

③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。

(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正　　 ____V逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是__________　　

(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2-

①C极的Pt为_______　　 极(选填“阳”或“阴” )。

②该电池工作时负极反应方程式为_____________________　　 。

③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液c(OH—)=_______ (假设电解前后溶液的体积均为500 mL)。

高三化学综合题简单题查看答案及解析

中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下：2CH4(g)⇌C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH＞0

（1）已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH＝____________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。

（2）T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4 ，仅发生上述反应，反应过程中 0～15min CH4的物质的量随时间变化如图1，测得10～15min时H2的浓度为1.6mol/L。

①0～10min内CH4表示的反应速率为__________mol/(L·min)。

②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填“a”或 “b”)。

③15min时，若改变外界反应条件，导致n(CH4)发生图1中所示变化，则改变的条件可能是_____________________________________(任答一条即可)。

（3）实验测得v正＝k正c2(CH4)，v逆＝k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与k逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2，则反应速率增大的倍数v正____v逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是_________________ 。

（4）科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2－。

①C极的Pt为______ 极(填“阳”或“阴” )。

②该电池工作时负极反应方程式为_____________________。

③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL，则阴极区所得溶液在25℃时pH＝_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500mL)。

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乙烯是重要的化工原料，目前主要通过石油炼化制备。随着化石燃料资源日益减少，科研工作者正在探索和研发制备乙烯的新方法。

Ⅰ．甲烷在一定条件下脱氢可生成乙烯：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)△H＞0

（1）活化能Ea正____Ea逆（填“＞”、“＝”或“＜”，下同）；k正、k逆表示速率常数，当升高温度时，k正增大的倍数____k逆增大的倍数。

Ⅱ．利用生物无水乙醇催化脱水制备乙烯

主反应 i：C2H5OH(g)C2H4(g)＋H2O(g)△H1＝+45.5 kJ/mol

副反应 ii：2C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)＋H2O(g)△H2＝﹣19.0 kJ/mol

副反应 iii：C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)＋H2O(g)△H3

（2）求△H3＝____。

（3）在 2L 恒容密闭容器中充入2mol C2H5OH(g)和一定量的催化剂进行反应，平衡体系中含碳组分的物质的量分数随温度的变化如图所示：

①图中 Y 代表____（填“C2H4”或“C2H5OC2H5”），请解释原因____。

②主反应 i 在 A 点达到平衡状态的标志为____。

a.乙烯浓度不再变化　　　　　　 b.容器内压强不随时间变化

c.混合气体的密度不随时间变化　　　　　　 d.△H 不再变化

③380℃时，假设乙醇完全反应，则反应 iii 的平衡常数 K＝____。

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据《读卖新闻》报道，日本海洋研究开发机构正在开发一项使用镍催化剂将二氧化碳转化成甲烷的新技术。实验室模拟该过程的反应如下：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，向一个固定容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃下发生上述反应，10min后达平衡时各物质的浓度分别为：CO2 0.2 mol•L-1，H2 0.8 mol·L-1，CH4 0.8 mol•L-1。下列说法不正确的是

A．反应速率υ(H2)＝0.16mol•L-1•min-1

B．容器体积扩大为4L，平衡向逆反应方向移动

C．向体系中再充入1molH2，CO2的转化率增大

D．此条件下该可逆反应的平衡常数K＝25

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据《读卖新闻》报道，日本海洋研究开发机构正在开发一项使用镍催化剂将二氧化碳转化成甲烷的新技术。实验室模拟该过程的反应如下：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，向一个固定容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃下发生上述反应，10min后达平衡时各物质的浓度分别为：CO2 0.2 mol•L-1，H2 0.8 mol·L-1，CH4 0.8 mol•L-1。下列说法不正确的是

A．反应速率υ(H2)＝0.16mol•L-1•min-1

B．容器体积扩大为4L，平衡向逆反应方向移动

C．向体系中再充入1molH2，CO2的转化率增大

D．此条件下该可逆反应的平衡常数的数值K＝25

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近年来化学科学家采用“组合转化”技术，将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)；△H＝+1411.0 kJ/mol,关于该反应，下列图示与对应的叙述相符的是

A．图1表示该反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

B．图2表示一定条件下反应达到平衡后改变压强反应物的转化率的变化

C．图3表示一定条件下反应达到平衡后改变温度反应平衡常数的变化

D．图4 表示一定条件下反应达到平衡后改变温度、压强产物百分含量的变化

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乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水合法生产，反应的化学方程式如下：C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g) ，下图为乙烯的平衡转化率与温度（T）、压强（P）的关系[起始n(C2H4) : n(H2O) =1:1]。

下列有关叙述正确的是

A. Y对应的乙醇的物质的量分数为

B. X、Y、Z对应的反应速率：υ(X) >υ(Y) >υ(Z)

C. X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX < KY <KZ

D. 增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率

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乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1 mol，容器体积为1 L）。

下列分析不正确的是

A. 乙烯气相直接水合反应的∆H＜0

B. 图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3

C. 图中a点对应的平衡常数K ＝

D. 达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b

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