研究CO2氧化C2H6制C2H4對資源綜合利用有重要意義。
相關的主要化學反應有：
ⅠC2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）ΔH1═136kJ?mol-1
ⅡC2H6（g）+CO2（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH2═177kJ?mol-1
ⅢC2H6（g）+2CO2（g）?4CO（g）+3H2（g）ΔH3
ⅣCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH4═41kJ?mol-1
已知：298K時，相關物質的相對能量（如圖1）。
可根據(jù)相關物質的相對能量計算反應或變化的ΔH（ΔH隨溫度變化可忽略）。例如：H2O（g）═H2O（l）ΔH=-286kJ?mol-1-（-242kJ?mol-1）=-44kJ?mol-1。
請回答：
（1）①根據(jù)相關物質的相對能量計算ΔH3=+430+430kJ?mol-1。
②下列描述正確的是 ADAD
A．升高溫度反應Ⅰ的平衡常數(shù)增大
B．加壓有利于反應Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移動
C．反應Ⅲ有助于乙烷脫氫，有利于乙烯生成
D．恒溫恒壓下通水蒸氣，反應Ⅳ的平衡逆向移動
③有研究表明，在催化劑存在下，反應Ⅱ分兩步進行，過程如下：【C2H6（g）+CO2（g）】→【C2H4（g）+H2（g）+CO2（g）】→【C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）】，且第二步速率較慢（反應活化能為210kJ?mol-1）。根據(jù)相關物質的相對能量，畫出反應Ⅱ分兩步進行的“能量-反應過程圖”，起點從【C2H6（g）+CO2（g）】的能量-477kJ?mol-1，開始（如圖2）。
（2）①CO2和C2H6按物質的量1：1投料，在923K和保持總壓恒定的條件下，研究催化劑X對“CO2氧化C2H6制C2H4”的影響，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：
| 催化劑 | 轉化率C2H6/% | 轉化率CO2/% | 產(chǎn)率C2H4/% |
| 催化劑X | 19.0 | 37.6 | 3.3 |
CO
CO
，判斷依據(jù)是 C2H4的產(chǎn)率低，說明催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率
C2H4的產(chǎn)率低，說明催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率
。②采用選擇性膜技術（可選擇性地讓某氣體通過而離開體系）可提高C2H4的選擇性（生成C2H4的物質的量與消耗C2H6的物質的量之比）。在773K，乙烷平衡轉化率為9.1%，保持溫度和其他實驗條件不變，采用選擇性膜技術，乙烷轉化率可提高到11.0%．結合具體反應說明乙烷轉化率增大的原因是
選擇性膜吸附C2H4，促進反應Ⅱ平衡正向移動
選擇性膜吸附C2H4，促進反應Ⅱ平衡正向移動
。【答案】+430；AD；CO；C2H4的產(chǎn)率低，說明催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率；選擇性膜吸附C2H4，促進反應Ⅱ平衡正向移動
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/12/30 13:30:2組卷：537引用：3難度：0.3
相似題
-
1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：62引用：6難度：0.6 -
3．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3