乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前裂解方法有電催化、光催化裂解、直接裂解、氧氣或二氧化碳氧化乙烷裂解等?；卮鹣铝袉栴}：
（1）乙烷直接裂解時(shí)溫度、壓強(qiáng)及平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖1所示。
①反應(yīng)的△H＞＞（填“＞”或“＜”，下同）0，p1＜＜p2。
②T℃時(shí)，將乙烷與氦氣的混合氣體（乙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為m%）通入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）。平衡時(shí)容器壓強(qiáng)為pPa,此時(shí)乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α，則乙烯的平衡分壓為mα100+mα×pmα100+mα×p，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=mα2p（1-α）（100+mα）mα2p（1-α）（100+mα）。（用分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）
（2）已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反應(yīng)如下：
（Ⅰ）C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）△H1
（Ⅱ）CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）△H2
（Ⅲ）2C2H6（g）+O2（g）═2C2H4（g）+2H2O（g）△H3
①反應(yīng)2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）的△H=△H3-2△H2△H3-2△H2。（用含△H2和△H3的代數(shù)式表示）
②反應(yīng)（Ⅰ）、（Ⅱ）的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則反應(yīng)CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)為K=K2K1K2K1。（用含K1、K2的代數(shù)式表示）
③在800℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ），乙烷的轉(zhuǎn)化率、乙烯的選擇性和收率隨投料比n（C2H6）n（O2）的變化關(guān)系如圖2所示：
控制n（C2H6）n（O2）=2，而不采用選擇性更高的n（C2H6）n（O2）=3.5，除可防止積碳外，另一原因是n（C2H6）n（O2）為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變n（C2H6）n（O2）為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變；n（C2H6）n（O2）＜2時(shí)，n（C2H6）n（O2）越小，乙烷的轉(zhuǎn)化率越大，乙烯的選擇性和收率越小的原因是氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)。
mα
100
+
mα
mα
100
+
mα
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
K
2
K
1
K
2
K
1
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
【答案】＞；＜；×p；；△H3-2△H2；；為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變；氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)
mα
100
+
mα
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
K
2
K
1
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：15引用：3難度：0.5
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1．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)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(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說法錯(cuò)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(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機(jī)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(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)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(qiáng)的是，其原因是。
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?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)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(xué)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(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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