题目内容
【题目】(1)某气态氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则R的摩尔质量为___。
(2)已知CO、SO2的混合气体质量共18.4g,标准状况下休积为8.96L,则可推知该混合气体的平均相对分子质量为___。
(3)标准状况下9.03×1023个CH4所占的体积为___,与___个NH3含有相同数目的氢原子。
(4)与16gN2H4所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是___L。
(5)质量比为51:28的NH3、CO所含质子数之比为___。
【答案】32g/mol 46 33.6L 1.204×1024或2NA 11.2L 15:7
【解析】
(1)根据计算;
(2)根据计算;
(3)根据 计算;
(4)相同物质的量的气体具有相同的分子数;
(5)质量比为51:28的NH3、CO,物质的量比是 ;
(1)设RO2的摩尔质量是M, ,M=64g/mol,R的摩尔质量为64g/mol-16g/mol×2=32g/mol;
(2)设CO、SO2混合气体的摩尔质量是M,,M=46g/mol,该混合气体的平均相对分子质量为46;
(3)9.03×1023个CH4的物质的量是1.5mol,标准状况下9.03×1023个CH4所占的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L,1.5mol甲烷中氢原子物质的量是6mol,2NA个NH3含有6mol氢原子。
(4)16gN2H4的物质的量是16g÷32g/mol=0.5mol,则含有分子数相同的氧气的物质的量是0.5mol,标准状况的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(5)质量比为51:28的NH3、CO,物质的量比是 ,NH3中质子数是10、CO中质子数是14,则质子数之比为3×10:1×14=15:7。
【题目】乙烯是重要的基本化工原料,以乙烷为原料生产乙烯有多种方法。
I.乙烷裂解脱氢法。该方法的反应为:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H=akJ/mol
(1)已知101kPa,298K时,C(s)和H2(g)生成lmoC2H6(g)、1molC2H4(g)的△H分别为-84.7 kJ/mol、+52.3kJ/mol。则a=___________。
II.乙烷氧化脱氢法,在原料气中加入氧气,乙烷氧化脱氢的反应如下:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H<0,副反应都为放热反应,副产物有CH4(g)、CO(g)、CO2(g)。原料气(70.1%空气、29.9%C2H6)在反应器中停留15s,获得相关数据如下表:
反应温度/℃ | 乙烷转化率/% | 乙烯选择性/% | 产率/% |
750 | 80.5 | 62.9 | 50.6 |
800 | 85.6 | 64.5 | 55.2 |
850 | 92.2 | 63.2 | 58.3 |
900 | 97.6 | 59.0 | 57.6 |
(2)①反应的平衡常数表达式为K=___________,K(750℃)___________K(900℃)(填“>”、“<”、“=”)
②当温度超过800℃时,乙烯的选择性降低,其主要原因可能是________________。
III.催化氧化脱氢法。以Mo-V-Nb-Sb的氧化物为催化剂,在常压、380℃下,反应速率与氧气分压[P(O2)]、乙烷分压[P(C2H6)的关系如下图所示。
(3)已知该反应的速率方程为v=kPm(O2)·Pn(C2H6),则m=___________,n=___________。
IV质子膜燃料电池法。
(4)乙烷氧化制乙烯会产生CO2的大量排放,近年研究人员开发了乙烷氧化制乙烯的质子膜燃料电池(SOFC),该燃料电池的负极反应式为__________,这种电池工作过程中没有CO2排放,原因是______________。