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
Ⅰ.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）△H₁═136kJ?mol^-1
Ⅱ.C₂H₆（g）+CO₂（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）△H₂═177kJ?mol^-1
Ⅲ.C₂H₆（g）+2CO₂（g）?4CO（g）+3H₂（g）△H₃
Ⅳ.CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₄═41kJ?mol^-1
（298K時，相關物質的相對能量如圖1）：

（1）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，所得實驗數據如表：

催化劑轉化率C₂H₆/% 轉化率CO₂/% 產率C₂H₄/%

催化劑X 19.0 37.6 3.3

結合具體反應分析，在催化劑X作用下，CO₂氧化C₂H₆的主要產物是
CO
CO
，判斷依據是
C₂H₄的產率低說明催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率
C₂H₄的產率低說明催化劑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平衡向正反應方向移動
選擇性膜吸附C₂H₄，促進反應Ⅱ平衡向正反應方向移動
。

【答案】

；CO；C₂H₄的產率低說明催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率；選擇性膜吸附C₂H₄，促進反應Ⅱ平衡向正反應方向移動

【解答】

【點評】

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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.6

相似題

1．一定條件下，在水溶液中物質的量均為1mol的Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相對大小如圖所示。圖中最穩定的點為（　　）
A．A B．B C．C D．D
發布：2025/1/6 6:0:5組卷：0引用：1難度：0.9
解析

2．下列與化學反應的能量變化有關的敘述正確的是（　　）

A．由石墨比金剛石穩定可知，C（金剛石）═C（石墨）△H＜0

B．一個反應的反應物的總能量可能等于其生成物的總能量

C．有熱量變化的反應一定是化學反應

D．強酸與強堿的中和反應的熱化學方程式均可表示為H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1

發布：2025/1/6 6:0:5組卷：1引用：3難度：0.6

A．CH₃COOH 溶液加水稀釋后，溶液中

（

COOH

）

（

COO

）

的值減小

B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質的量濃度為c,電離度為α，K_a=

（

cα

）

（

）

．若加入少量醋酸鈉固體，則CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺向左移動，α減小，Ka變小

C．實驗測得環己烷（l）、環己烯（l）和苯（l）的標準燃燒熱分別為-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol,可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵

D．已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g），△H=+489.0 kJ/mol.
CO（g）+

O₂（g）═CO₂（g），△H=-283.0 kJ/mol.
C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g），△H=-393.5 kJ/mol.
則4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s），△H=-1641.0 kJ/mol

發布：2025/1/1 8:0:2組卷：11引用：1難度：0.7

相關試卷

催化劑	轉化率C₂H₆/%	轉化率CO₂/%	產率C₂H₄/%
催化劑X	19.0	37.6	3.3