17.環(huán)己烯是工業(yè)常用的化工品。工業(yè)上通過(guò)熱鉑基催化劑重整將環(huán)己烷脫氫制備環(huán)己烯,化學(xué)反應(yīng)為C6H12(g)?C6H10(g)+H2(g)△H。
(1)幾種共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:
共價(jià)鍵 |
H-H |
C-H |
C-C |
C=C |
鍵能/(kJ?mol-1) |
436 |
413 |
348 |
615 |
△H=
kJ?mol
-1。
(2)在恒溫恒容密閉容器中充入環(huán)己烷氣體,僅發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述錯(cuò)誤的是
(填字母)。A.氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.平衡后再充入C
6H
12氣體,平衡向右移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大
C.加入高效催化劑,單位時(shí)間內(nèi)C
6H
10的產(chǎn)率可能會(huì)增大
D.增大固體催化劑的質(zhì)量,一定能提高正、逆反應(yīng)速率
(3)環(huán)己烷的平衡轉(zhuǎn)化率和環(huán)己烯的選擇性(選擇性=
環(huán)己烷轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量
)隨溫度的變化如圖所示。
①隨著溫度升高,環(huán)己烷平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因是
。隨著溫度升高,環(huán)己烯的選擇性變化的可能原因是
(填字母)。
A.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B.環(huán)己烷裂解發(fā)生副反應(yīng)
C.環(huán)己烯易發(fā)生聚合反應(yīng)
D.催化劑的選擇性增大
②當(dāng)溫度高于600℃時(shí),可能的副產(chǎn)物有
(任寫(xiě)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(4)在873K、100kPa條件下,向反應(yīng)器中充入氬氣和環(huán)己烷的混合氣體,僅發(fā)生反應(yīng):C
6H
12(g)?C
6H
10(g)+H
2(g)。
①環(huán)己烷的平衡轉(zhuǎn)化率隨
的增大而升高,其原因是
。
②當(dāng)
=
時(shí),達(dá)到平衡所需時(shí)間為20min,環(huán)己烷的平衡轉(zhuǎn)化率為
,則環(huán)己烷分壓的平均轉(zhuǎn)化速率為
kPa?min
-1。該環(huán)己烷脫氫反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)K
p=
kPa。(均保留2位小數(shù))注:用分壓計(jì)算的平衡常數(shù)為壓強(qiáng)平衡常數(shù)(K
p),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
(5)“
”表示鉑基催化劑,“*”表示吸附在該催化劑表面,環(huán)己烷脫氫反應(yīng)的機(jī)理如下,請(qǐng)補(bǔ)充基元反應(yīng)③
。
①
②
③
④
*H
2→H
2+