【題目】研究CO2與CH4反應使之轉化為CO和H2,對減緩燃料危機和減少溫室效應具有重要的意義。工業上CO2與CH4發生反應I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1
在反應過程中還發生反應Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ/mol
(l)已知部分化學鍵的鍵能數據如下表所示:
化學鍵 | C—H | H—H | C=O | |
鍵能(kJ/mol) | 413 | 436 | 803 | 1076 |
則△Hl =____kJ/mol,反應Ⅰ在一定條件下能夠自發進行的原因是____,該反應工業生產適宜的溫度和壓強為____(填標號)。
A.高溫高壓 B.高溫低壓 C.低溫高壓 D.低溫低壓
(2)工業上將CH4與CO2按物質的量1:1投料制取CO2和H2時,CH4和CO2的平衡轉化率隨溫度變化關系如圖所示。
①923K時CO2的平衡轉化率大于CH4的原因是________________________
②計算923K時反應II的化學平衡常數K=______(計算結果保留小數點后兩位)。
③1200K以上CO2和CH4的平衡轉化率趨于相等的原因可能是____。
(3)工業上CH4和CO2反應時通常會摻入O2發生反應
III: CH4+2O2=CO2+2H2O,摻人O2可消除反應產生的積碳和減小反應器的熱負荷(單位時間內維持反應發生所需供給的熱量),O2的進氣量與反應的熱負荷的關系如圖所示。
①隨著O2進入量的增加,熱負荷下降的原因是 ____。
②摻人O2可使CH4的平衡轉化率____(填“增大”、“減小”或“不變”。下同),CO2的平衡轉化率________
【題目】有學生用五氧化二磷作為乙醇脫水制乙烯的催化劑,進行相關實驗。按右表所示的量和反應條件在三頸瓶中加入一定量P2O5,并注入95%的乙醇,并加熱,觀察現象。
實驗 | P2O5 | 95%乙醇量 | 加熱方式 |
實驗1 | 2g | 4mL | 酒精燈 |
實驗2 | 2g | 4mL | 水浴70℃ |
實驗結果如下:
實驗 | 實驗現象 | ||
三頸瓶 | 收集瓶 | 試管 | |
實驗1 | 酒精加入時,立刻放出大量的白霧,開始有氣泡產生,當用酒精燈加熱時,氣泡加快生成并沸騰,生成粘稠狀液體。 | 有無色液體 | 溶液褪色 |
實驗2 | 酒精加入時,有少量白霧生成,當用水浴加熱時,不產生氣泡,反應一個小時,反應瓶內生成粘稠狀液體 | 有無色液體 | 溶液不褪色 |
根據上述資料,完成下列填空。
(1)寫出乙醇制乙烯的化學方程式______________________________________。
(2)上圖裝置中冷凝管的作用是___________,進水口為(填“a”或“b”)______,濃硫酸的作用是_____________。
(3)實驗1使溴的四氯化碳溶液褪色的物質是___________。
(4)實驗2中,水浴加熱所需儀器有________、________(加熱、夾持儀器、石棉網除外)。
(5)三頸瓶、收集瓶中的液體經檢驗為磷酸三乙酯,寫出三頸瓶中生成磷酸的化學方程式
_____________________,P2O5在實驗1中的作用是______________________ 。
(6)根據實驗1、2可以推斷:
①以P2O5作為催化劑獲得乙烯的反應條件是____________
②P2O5與95%乙醇在加熱條件下可以發生的有機反應的類型是________反應。