丙烯是制備聚丙烯的單體,在催化劑作用下,可由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制得。
反應(yīng)I(直接脫氫):C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)ΔH1
反應(yīng)II(氧化脫氫):2C3H8(g)+O2(g)?2C3H6(g)+2H2O(g)ΔH2=-236kJ?mol-1
已知:2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)ΔH3=-484kJ?mol-1
(1)ΔH1=+124+124kJ?mol-1。
(2)向某容器中僅通入C3H8(g),發(fā)生反應(yīng)I,達(dá)到平衡后,下列措施能提高C3H6(g)的平衡產(chǎn)率的有 ADAD(填標(biāo)號(hào))。
A.恒壓下,充入惰性氣體
B.加入高效催化劑
C.恒容下,充入C3H8
D.適當(dāng)升高溫度
(3)向某恒壓密閉容器中通入C3H8(g)和N2(g)的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),反應(yīng)起始時(shí)氣體的總壓強(qiáng)為100 kPa。在溫度為T1°C時(shí),C3H8(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與通入的混合氣體中C3H8(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖1所示。
①C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率隨起始通入C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大而減小,其原因是 丙烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,相當(dāng)于對(duì)平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)丙烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,相當(dāng)于對(duì)平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
②T0℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=16.716.7(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))kPa。
(4)向密閉容器中充入一定量丙烷,在催化劑Cat1、Cat2作用下,單位時(shí)間內(nèi)丙烯的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖2所示。在相同條件下,催化效率較高的是 Cat1Cat1(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,T0℃之后丙烯產(chǎn)率急劇減小的原因可能是 催化劑失活、副產(chǎn)物增多(催化劑選擇性降低)催化劑失活、副產(chǎn)物增多(催化劑選擇性降低)(答一條)。
(5)恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合氣體,已知:某反應(yīng)條件下僅發(fā)生如下反應(yīng)(k、k′為速率常數(shù)):
反應(yīng)II:2C3H8(g)+O2(g)?2C3H6(g)+2H2O(g)k
反應(yīng)III:2C3H6(g)+9O2(g)?6CO2(g)+6H2O(g)k′
實(shí)驗(yàn)測(cè)得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6),可推測(cè)丙烯的濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)為 。
(6)已知:高溫下,C-C鍵斷裂的反應(yīng)比C-H鍵斷裂的脫氫反應(yīng)容易發(fā)生,這將導(dǎo)致C3H6的選擇性降低;同時(shí)高溫加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)致催化劑迅速失活。在生產(chǎn)中充入CO2的作用之一是利于保持催化劑活性,其原因是 C+CO2 催化劑 2COC+CO2 催化劑 2CO(用化學(xué)方程式表示)。
催化劑
催化劑
【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;AD;丙烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,相當(dāng)于對(duì)平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);16.7;Cat1;催化劑失活、副產(chǎn)物增多(催化劑選擇性降低);;C+CO2 2CO
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:2難度:0.7
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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