题目内容
【题目】某温度下反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=57.0,现向此温度下的真空容器中充入0.2 mol·L1H2(g)、0.5mol·L1 I2(g)及0.3mol·L1HI(g),则下列说法中正确的是
A.反应正好达到平衡
B.反应向左进行
C.反应向某方向进行一段时间后K<57.0
D.反应向某方向进行一段时间后c(H2)<0.2mol·L1
【答案】D
【解析】
将各种物质的浓度带入浓度商中,计算Qc与K的大小,然后判断反应进行的方向。Qc==0.9<K=57.0,说明反应物浓度大,生成物浓度小,反应正向进行,选项A、B错误;由于化学平衡常数只与温度有关,反应温度不变,所以化学平衡常数K不变,C错误;反应正向进行,不断消耗反应物,因此当反应向某正方向进行一段时间后c(H2)<0.2mol·L1,选项D正确;
故合理选项是D。
【题目】丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢是工业生产丙烯的重要途径,丙烷催脱氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题:
(1)丙烷催化氧化脱氢法主要反应如下:
2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-236kJ·mol-1(i)
反应过程中消耗的C3H8和 生成的C3H6 的物质的量随温度的变化关系见下表。
反应温度/℃ n(消耗)或n(生成)/mol | 535 | 550 | 575 |
C3H8 | 6 | 13 | 33 |
C3H6 | 4 | 8 | 17 |
①反应i中反应物的总能量 _______生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)。
②分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而______(填写“不变”“升高”“降 低”); 出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是 _________。(C3H6的选择性=×100%)
(2)丙烷催化直接脱氢反应: C3H8(g) C3H6(g)+ H2(g) △H2=+124. 3kJmol -1 ( ii ) 副反应:C3H8 (g) C2H4 (g) + CH4(g) △H3(iii)
①反应 ii 的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示, 分析工业生产中采用的温度为 650°C 左右的原因是_________。
②温度为 670°C 时,若在 1L 的容器中投入 8 molC3H8,充分反应后,平衡混合气体中有 2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下C3H6 的选择性为___%。
③欲使丙烯的产率提高,下列措施可行的是______( 填写序号 )
a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气 b.增大氢气与丙烷的投料比 c.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂 d.大压强
(3)科学家探索出利用无机膜催化丙烷脱氢制丙烯的新工艺,该工艺利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性的及时移走,从平衡角度分析该工艺的优点______。