乙苯是一種常見(jiàn)的有機(jī)原料,可以利用乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):
(1)已知:
化學(xué)鍵 | C-H | C-C | C=C | H-H |
鍵能/kJ?mol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
124
124
kJ?mol-1。(2)維持體系總壓強(qiáng)p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸汽發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
a
2
1
-
a
2
p
a
2
1
-
a
2
p
(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1:9),并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化示意圖如圖所示。
①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說(shuō)明該事實(shí):
正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強(qiáng)不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng)
正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強(qiáng)不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng)
。②控制反應(yīng)溫度最佳為
600°C
600°C
,理由是600°C時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
600°C時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】124;;正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強(qiáng)不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng);600°C;600°C時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
a
2
1
-
a
2
p
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:3難度:0.7
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說(shuō)法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線(xiàn)如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說(shuō)法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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