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環(huán)氧丙烷（菁優(yōu)網(wǎng)，簡寫為PO）是重要的工業(yè)原料，利用丙烯（C3H6）氣相直接環(huán)氧化是未來工業(yè)生產(chǎn)的趨勢，尋找合適的催化劑是目前實(shí)驗(yàn)研究的熱點(diǎn)。丙烯氣相直接環(huán)氧化反應(yīng)為：C3H6（g）+H2（g）+O2（g）=菁優(yōu)網(wǎng)（g）+H2O（g）ΔH，回答下列問題：
（1）已知：
i.2C3H6（g）+O2（g）=2菁優(yōu)網(wǎng)（g）ΔH1=-2263.6kJ?mol-1
ii.H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）ΔH2=-241.8kJ?mol-1
則ΔH=
-1373.6
-1373.6
kJ?mol-1。
（2）①恒溫恒容下，下列可判斷丙烯氣相直接環(huán)氧化反應(yīng)達(dá)到平衡的是
AD
AD
（填標(biāo)號）。
A．壓強(qiáng)不再變化
B．密度不再變化
C．v正（丙烯）：v正（環(huán)氧丙烷）=1：1
D．平均相對分子質(zhì)量不再變化
②為增大C3H6的平衡轉(zhuǎn)化率，可選擇的條件是
AD
AD
（填標(biāo)號）。
A．低溫高壓
B．增大C3H6濃度
C．使用高效催化劑
D．分離出產(chǎn)物
（3）選用Au/TS-1為催化劑，發(fā)生丙烯氣相直接環(huán)氧化反應(yīng)，副反應(yīng)如下：
C3H6（g）+H2（g）+O2（g）=CH3CH2CHO（g）+H2O（g）
C3H6（g）+O2（g）=CH2=CHCHO（g）+H2O（g）
為探究TS-1的粒徑對Au/TS-1催化活性的影響，恒溫200℃、恒壓pkPa條件下，C3H6與H2、O2各20.0mmol通入反應(yīng)裝置中，tmin后部分組分的物質(zhì)的量如下表所示：
粒徑大小/nm 240 450 810 1130
物質(zhì)的量 PO 1.80 1.45 1.09 0.672
/mmol 所有C3副產(chǎn)物 0.20 0.32 0.05 0.092
當(dāng)粒徑為240nm,tmin時反應(yīng)恰好達(dá)到平衡狀態(tài)，則C3H6的總轉(zhuǎn)化率為
10%
10%
，若H2的總轉(zhuǎn)化率為α，則環(huán)氧化反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為
3
-
a
90
（
1
-
a
）
P
3
-
a
90
（
1
-
a
）
P
kPa-1。隨著TS-1粒徑的增大，PO生成的速率逐漸
減小
減小
（填“增大”或“減小”），原因是
粒徑增大導(dǎo)致反應(yīng)物與催化劑的接觸面積減小，反應(yīng)速率降低
粒徑增大導(dǎo)致反應(yīng)物與催化劑的接觸面積減小，反應(yīng)速率降低
。

【答案】-1373.6；AD；AD；10%；
3
-
a
90
（
1
-
a
）
P
；減?。涣皆龃髮?dǎo)致反應(yīng)物與催化劑的接觸面積減小，反應(yīng)速率降低
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：2難度：0.5
相似題

  • 1．甲醇CH3OH是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
    （1）已知
    甲醉脫水反應(yīng)Ⅰ2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)Ⅱ2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)ⅢC2H5OH（g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1
    ①屬于吸熱反應(yīng)的是
     
    （填羅馬數(shù)字）。
    ②反應(yīng)Ⅰ中，反應(yīng)物具有的總能量
     
    （填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的總能量。
    ③反應(yīng)Ⅱ的△S
     
    0（填“＞”或“=”或者“＜”），該反應(yīng)
     
    在任意溫度下自發(fā)（填“能或“不能”）。
    ④則乙烯氣相直接水合反應(yīng)
    C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g）的△H=
     
    kJ?mol-1。
    （2）合成CH3OH的一種反應(yīng)為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）。一定條件下，將1molCO和2molH2在1L容器中發(fā)生上述反應(yīng)。經(jīng)過2 min反應(yīng)生成了amolCH3OH（反應(yīng)前后體積不變）
    ①此時CO的濃度為
     
    mol/L。
    ②2min內(nèi)用H2表示該反應(yīng)的速率為v（H2）=
     
    mol（L?min）。
    ③升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小，則該反應(yīng)為
     
    （填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）。
    一定能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
     
    。
    A.CO、C2H5OH的濃度相等
    B.2v（CO）=v（H2）
    C.混合氣體的密度保持不變
    D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.5

  • 2．（1）煤氣化制合成氣（CO 和 H2）
    已知：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H1=131.3 kJ?mol-1
    C（s）+2H2 O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2=90 kJ?mol-1
    則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是
     

    （1）由合成氣制甲醇
    合成氣 CO 和H2 在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H2，四個容器的反應(yīng)溫度分別為 T1、T2、T3、T4 且恒定不變。在其他條件相同的情況下，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)進(jìn)行到 t min 時H2 的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示，則T3 溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為
     
    （用 a、V 表示）
    ②如圖2反映的是在T3 溫度下，反應(yīng)進(jìn)行 t min 后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比
    c
    （
    CO
    ）
    c
    （
    H
    2
    ）
      的關(guān)系，請畫出T4 溫度下的變化趨勢曲線。
    ③在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，可作
    為判斷依據(jù)的是
     

    A．管道內(nèi)氣體密度保持不變B．CO 的體積分?jǐn)?shù)保持不變
    C．氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D．c（H2）=2c（CH3OH）
    （3）由甲醇制烯烴
    主反應(yīng)：2CH3OH?C2H4+2H2Oi；3CH3OH?C3H6+3H2Oii
    副反應(yīng)：2CH3OH?CH3OCH3+H2Oiii
    某實(shí)驗(yàn)室控制反應(yīng)溫度為 400℃，在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑（Cat.1 和 Cat.2），以恒定的流速通入 CH3OH，在相同的壓強(qiáng)下進(jìn)行甲醇制烯烴的對比研究，得到如圖3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（選擇性：轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比）
    菁優(yōu)網(wǎng)
    由圖象可知，使用 Cat.2 反應(yīng) 2 h 后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是（結(jié)合碰撞理論解釋）
     

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：43引用：2難度：0.3

  • 3．（1）已知：
    甲醇脫水反應(yīng)   2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH3OH（g）═C2H4 （g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C2H5OH （g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
     
    。
    （2）如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中n（H2O）：n（C2H4）=1：1）。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    若p2=8.0MPa,列式計算A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
     
    （用平衡分壓代替平衡濃度計算；分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
    （3）以乙烯為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。
    ①若KOH溶液足量，則負(fù)極的電極反應(yīng)式
     
    。
    ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時（假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計），則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
     
    。

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.6
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