開發(fā)新型高效的乙烷脫氫制乙烯過程對于石油化工至關重要?;卮鹣铝袉栴}:
(1)不同Zn含量PtSn催化劑催化乙烷脫氫反應C2H6(g)?CH2=CH2(g)+H2(g)△H=+136.9kJ?mol-1時,乙烷的轉化效率隨時間變化如圖1所示。由圖可知,催化活性最優(yōu)的催化劑為PtSn/Mg(2-Zn)AlOPtSn/Mg(2-Zn)AlO。
(2)隨著溫度升高,乙烷脫氫反應容易造成催化劑表面積碳,影響催化劑的穩(wěn)定性,脫氫時通常一起充入CO2,該工藝稱為“乙烷二氧化碳氧化脫氫反應”,CO2發(fā)生的反應為:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ?mol-1、CO2(g)+C(s)?2CO(g)△H=+172.5kJ?mol-1.則CO2的作用為消耗H2促進乙烷脫氫反應正向進行消耗H2促進乙烷脫氫反應正向進行、消除催化劑表面積碳,提高催化劑的穩(wěn)定性消除催化劑表面積碳,提高催化劑的穩(wěn)定性。
(3)實驗室模擬“乙烷二氧化碳氧化脫氫反應”,T℃時,將2.8mol C2H6與5.2mol CO2充入容積恒定為0.5L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應:C2H6(g)+CO2(g)?CH2=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)△H=akJ?mol-1,平衡時,p(C2H6):p(CO2)=1:4。
①a=+178.1+178.1。
②T℃時,該反應的平衡常數(shù)K=6.256.25。
③若不考慮副反應,對于該反應體系,下列說法正確的是BDBD(填標號)。
A.三種生成物平衡分壓比值保持不變時,反應達到平衡狀態(tài)
B.降低C2H6與CO2用料比,C2H6的平衡轉化率升高
C.在容器中加入CaO,可與H2O反應,提高CH2=CH2產率
D.反應開始后的一段時間內,適當縮小容器體積可提高單位時間內C2H6的轉化率
(4)中國科學院科研團隊,利用固體氧化物電解池(Solidoxideelectrolysiscell,SOEC),在SOEC陽極實現(xiàn)了高選擇性乙烷電化學脫氫制乙烯。裝置示意圖如圖2。
①b為電源的負負極。
②陽極電極反應為C2H6-2e-+O2-═C2H4+H2OC2H6-2e-+O2-═C2H4+H2O。
【答案】PtSn/Mg(2-Zn)AlO;消耗H2促進乙烷脫氫反應正向進行;消除催化劑表面積碳,提高催化劑的穩(wěn)定性;+178.1;6.25;BD;負;C2H6-2e-+O2-═C2H4+H2O
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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