题目内容
综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)固体氧化物电解池(SOEC
)用于高温电解CO2和H2O的混合气体,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
![]()
①b为电源的 (填“正极”或“负极”)
②写出电极c发生的电极反应式 、 。
(2)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.4mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为 ,此时向容器中再通入0.35molCO气体,则此平衡将 移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)。
乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
![]()
(1)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJ·molˉ1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
计算上述反应的△H=____________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________ (用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和 水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
![]()
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实______________。
②控制反应温度为600℃的理由是 ____________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有__________(填编号)。
① CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平 衡右移
② 不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用