乙烯是重要的化工原料，科研工作者正在探索和研發(fā)制備乙烯的新方法。
Ⅰ.甲烷在一定條件下脫氫可生成乙烯：2CH4（g）催化劑C2H4（g）+H2（g）△H＞0
（1）活化能Ea正＞＞Ea逆（填“＞”、“=”或“＜”，下同）；k正、k逆表示速率常數(shù)，當(dāng)升高溫度時，k正增大的倍數(shù)＞＞k逆增大的倍數(shù)。
Ⅱ.利用生物無水乙醇催化脫水制備乙烯
主反應(yīng)ⅰ：C2H5OH（g）催化劑C2H4（g）+H2O（g）△H1=+45.5kJ/mol
副反應(yīng)ⅱ：2C2H5OH（g）催化劑C2H5OC2H5（g）+H2O（g）△H2=-19.0kJ/mol
副反應(yīng)ⅲ：C2H5OC2H5（g）催化劑2C2H4（g）+H2O（g）△H3
（2）△H3=+110kJ/mol+110kJ/mol。
（3）在2L恒容密閉容器中充入2mol C2H5OH（g）和一定量的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，平衡體系中含碳組分的物質(zhì)的量（乙醇、X、Y物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之和為1）隨溫度的變化如圖1所示。
①圖中Y代表C2H4C2H4（填“C2H4”或“C2H5OC2H5”），請解釋原因生成C2H4的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大生成C2H4的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。
②主反應(yīng)ⅰ在A點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志為abab。（填序號）
a.乙烯濃度不再變化
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化
c.混合氣體的密度不隨時間變化
d.△H不再變化
③380℃設(shè)乙醇完全反應(yīng)，則反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K=209209。
（4）用CO2制備乙醇：在經(jīng)CO2飽和處理的KHCO3電解液中（CO2足量），電解活化CO2制備乙醇的原理如圖2所示。
①陰極的電極反應(yīng)式為14CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12HCO3-14CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12HCO3-。
②從電解質(zhì)溶液中分離出乙醇的操作方法是蒸餾蒸餾。
催化劑
催化劑
催化劑
催化劑
20
9
20
9
【答案】＞；＞；+110kJ/mol；C2H4；生成C2H4的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；ab；；14CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12HCO3-；蒸餾
20
9
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：30引用：1難度：0.5
相似題
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1．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：67引用：6難度：0.6 -
2．氫氣最早于16世紀(jì)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(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)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(guān)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(yīng)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(jìn)行計算）Pa2。
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：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(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)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