学进去-教育应平等而普惠
试题
类型:原理综合题
难度系数:0.15
所属科目:高中化学
近年来利用限域催化原理高选择性地将合成气直接制乙烯、丙烯等低碳烯烃工业,因具有流程短、能耗和煤耗低的优势,是目前煤制烯烃过程的一个研究热点。请回答下列问题:
(1)已知合成气制乙烯的热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol
已知相关化学键的键能如下表所示,则表中的x=___________
化学键C≡OHHHOC=CCH
键能/ KJ•mol-1x436465615413

(2)新型Fe基复合催化剂高效抑制CO2生成,实现水煤气直接制取烯烃,原理如图所示。下列说法正确的是
A.该方法主要利用了催化剂改变反应活化能
B.水煤气制取乙烯的反应中有极性键、非极性键的断裂和生成
C.CO2分子和与乙烯分子空间构型相同
D.与传统方法相比,该方法中反应的焓变小,产率高
(3)在容积为1 L的密闭容器中以2∶1充入H2和 CO,在一定条件下发生反应:2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。

比较:P1___________P2,M点的正反应速率___________N点的逆反应速率。(填“>”“<”或“=”)
(4)某温度下,往体积为1 L的刚性容器中加入1 mol CO、2mol H2,在催化剂的作用下发生如下两个反应:
Ⅰ. 2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g);
Ⅱ. 3CO(g)+6H2(g) C3H6(g)+3H2O(g)
达到平衡时C2H4的体积分数为,CO的转化率为80%,则C2H4的选择性为___________。()。反应Ⅰ的平衡常数K=___________
(5)在常压、450℃、H2∶CO为2∶1的条件下,反应空速对CO转化率和乙烯选择性的影响如下图所示。已知:反应空速是指一定条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量。

分析随着反应空速的增加,乙烯的选择性先升高后降低的原因是___________
(6)在常压、H2:CO为2:1的条件下,经过相同反应时间(未达平衡)测得如下实验数据:
T(℃)催化剂CO转化率(%)乙烯选择性(%)
450Fe-Mo-cat23.546.3
450Fe基复合催化剂33.826.8
450碳纳米管限域催化43.558.2

表中数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO转化为乙烯的选择性有显著的影响,其原因是______
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