丙烯是化工合成的重要原料,其制備工藝主要有如下兩種:
工藝1:丙烷無氧脫氫工藝:C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)
工藝2:丙烷氧化脫氫工藝:2C3H8(g)+O2(g)?2C3H6(g)+2H2O(g)ΔH=-235kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)根據(jù)下表數(shù)據(jù),計算無氧脫氫工藝中的ΔH=+126.0+126.0kJ?mol-1,與工藝1相比,工藝2的優(yōu)點是 工藝2放熱,能耗低等工藝2放熱,能耗低等(從能源角度)。
物質(zhì) | C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) |
燃燒熱(kJ?mol-1) | 2217.8 | 2058.0 | 285.8 |
BC
BC
(填字母)。A.適當?shù)纳邷囟?br />B.增大壓強
C.提高恒容反應容器中丙烷的初始濃度
D.向恒壓反應容器中的丙烷摻入水蒸氣(水蒸氣不參與反應)
(3)工藝1脫氫時以CeO2/VO3為催化劑,脫第1個氫原子的反應歷程有兩種情況(Ts表示過渡態(tài)):
用圖中數(shù)據(jù)可知,脫第1個氫原子時,最有可能按路徑
B
B
(填A或B),其原因是 路徑B的活化能低,反應速率快
路徑B的活化能低,反應速率快
。(4)工藝1脫氫時,還會產(chǎn)生副產(chǎn)物C2H4,寫出生成副產(chǎn)物的化學方程式:
2C3H8=3C2H4+2H2
2C3H8=3C2H4+2H2
,若恒容反應容器中C3H8(g)的濃度為5mol?L-1,丙烷的總平衡轉(zhuǎn)化率為40%,丙烯的選擇性為50%,則工藝1的平衡常數(shù)K=0.67
0.67
[結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,丙烯的選擇性=×100%]。
【答案】+126.0;工藝2放熱,能耗低等;BC;B;路徑B的活化能低,反應速率快;2C3H8=3C2H4+2H2;0.67
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/9/16 0:0:8組卷:1引用:1難度:0.5
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1.在催化劑作用下,可逆反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示(已知:反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分數(shù))。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:40引用:1難度:0.5 -
2.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol
SiHCl3(g)+HCl(g)═SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是
(2)鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請寫出其水解反應化學方程式
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
②323.15K時,要縮短反應達到平衡的時間,可采取的最佳措施是
(4)比較a、b處反應速率的大小:va
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4,k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù),與反應溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分數(shù),則在353.15K時=k1k2
(5)硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強的是
已知:H2SiO3:Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:61引用:2難度:0.2 -
3.甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有:
①Si(s)+4HCl(g)═SiCl4( g)+2H2(g)△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 (g)+HCl(g)═SiCl4 (g)+H2(g)△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是
(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應采用一定量的PA100催化劑,在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應速率的大小:va=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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