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四、化学反应原理题专项练习
1.将无机碳转化为有机化合物是目前研究的热点,也是减少CO2和CO的有效措施之一,对环境的保护起到了积极作用。
I.二氧化碳催化加氢甲烷化工艺是利用氨还原CO2,反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)∆H1。
(1)已知:H2(g)的燃烧热∆H2=-285.8kJ·mol-1,CH4(g)的燃烧热∆H=-890.3kJ·mol-1,则△H1=________kJ·mol-1。
(2)测得该反应的吉布斯自由能(∆G=∆H-T∆S)随温度的变化曲线如图甲所示,为使CO2顺利转化为CH4,反应应在___下进行。
II.一氧化碳催化加氢制甲醇:CO(g)+2H2(g)CH2OH(g)。
(3)图乙是反应中部分物质的浓度随时间t的变化情况,0~10min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=_____,该反应平衡常数的表达式为_______________。
(4)在容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图丙所示。①p1______(填“>”“<”或“=”)p2。
②比较图丙中A、C两点,平衡常数KA__________(填“>”“<”或“=")KC。
③若达到化学平衡状态点A时,容器的体积为20L,T1℃时平衡常数KA=______
2.1,3-丁二烯是重要的化工原料,工业上常用1-丁烯催化脱氢的方法制备。将0.lmol1-丁烯和0.675mol水蒸气组成的混合气,在80kPa恒压下进行反应,请回答下列问题:
CH3CH2CH=CH2(g)CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)△H。
(1)已知化学键键能数据如下,由此计算△H=____________kJ•mo1-1。
化学键
C-C
C=C
C-H
H-H
键能/kJ•mol-1
348
612
412
436
(2) 如图表示脱氢反应中温度对1-丁烯的平衡转化率的影响,工业生产
通常控制反应温度600℃。
①请解释工业生产控制温度在600℃的原因___________。
②此温度下反应进行2.5h后达到平衡,从开始反应到建立平衡,以H2表示的反应速率为v(H2)=_________kPa•h-1;脱氢反应的平衡常数Kp=_________kPa(Kp为以分