【题目】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下: 2CH4(g) C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0

化学键

H—H

C—H

C = C

C—C

E(kJ / mol)

a

b

c

d

(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=___________ (用含a.b.c.d的代数式表示)

(2)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应,反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1所示,测得10-15 minH2的浓度为1.6 mol/L

0~ 10 minCH4表示的反应速率为____mol/(Lmin) o

②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n (CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ ("a" “b”)

15 min,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_____(任答一条即可)

(3)实验测得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4).c2(H2) 其中KK为速率常数仅与温度有关,T1温度时kK的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V ____V(“>”““<”),判断的理由是__________

(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示,电解质是掺杂了 Y2O3 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-

C极的Pt_______ (选填” )

②该电池工作时负极反应方程式为_____________________

③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液c(OH)=_______ (假设电解前后溶液的体积均为500 mL)

 0  200480  200488  200494  200498  200504  200506  200510  200516  200518  200524  200530  200534  200536  200540  200546  200548  200554  200558  200560  200564  200566  200570  200572  200574  200575  200576  200578  200579  200580  200582  200584  200588  200590  200594  200596  200600  200606  200608  200614  200618  200620  200624  200630  200636  200638  200644  200648  200650  200656  200660  200666  200674  203614 

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