丙烯是重要的化工原料，利用丙烷制備丙烯通常有三種方法。
方法一：丙烷直接脫氫法
（1）丙烷直接脫氫的主要反應(yīng)為C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g），△H1=+129.80kJ?mol-1。600℃、0.4MPa下，向裝有催化劑的恒壓密閉容器中以n（H2O）n（C3H8）=1投料，發(fā)生反應(yīng)。丙烷的轉(zhuǎn)化率（α）隨時(shí)間（t）變化的曲線如圖所示。
①該體系達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志為BDBD。（填選項(xiàng)字母）
A．單位時(shí)間內(nèi)，消耗C3H8（g）的物質(zhì)的量等于生成H2（g）的物質(zhì)的量
B．體系中氣體的密度不再改變
C．單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)不再改變
D．H2O（g）的分壓不再改變
②用分壓表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.06MPa0.06MPa；增大n（H2O）n（C3H8）的值可提高丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋其原因?yàn)?!--BA-->該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，充入水蒸氣，可降低反應(yīng)體系中各組分的分壓，有利于平衡正向進(jìn)行該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，充入水蒸氣，可降低反應(yīng)體系中各組分的分壓，有利于平衡正向進(jìn)行。
方法二：丙烷氧化脫氫法
（2）丙烷氧化脫氫制丙烯時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)C3H8 （g）+12O2（g）?C3H6（g）+H2O（g）△H2。已知：氫氣的燃燒熱（△H）為-285.5kJ?mol-1；水的汽化熱（△H）為+40.8kJ?mol-1；結(jié)合△H1，可計(jì)算△H2=-114.9kJ?mol-1-114.9kJ?mol-1；與方法一相比，方法二的優(yōu)點(diǎn)為使丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯的傾向變大使丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯的傾向變大。（寫出一點(diǎn)即可）
（3）我國科研機(jī)構(gòu)利用計(jì)算機(jī)模擬得出：在VO3/CeO2表面，丙烷催化氧化脫去第一個(gè)H的反應(yīng)歷程可能有兩種（如圖所示），其中TSTebbe表示過渡態(tài)。由圖分析可知，丙烷氧化脫去的第一個(gè)H是與CeO2CeO2（填“VO3”或“CeO2”）中的O結(jié)合，原因?yàn)?!--BA-->路徑B的活化能低，反應(yīng)速率快路徑B的活化能低，反應(yīng)速率快。
方法三：丙烷與CO2耦合法
（4）丙烷與CO2耦合法制丙烯時(shí)，主要發(fā)生如下反應(yīng)：
ⅰ.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）
ⅱ.C3H8（g）?C2H4（g）+CH4（g）
ⅲ.3CO2（g）+9H2（g）?C3H6（g）+6H2O（g）
ⅳ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
在580℃時(shí)，將C3H8和CO2按體積比為1：1充入一恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得體系中C3H8（g）、的轉(zhuǎn)化率和C3H6（g）的選擇性、C3H6（g）的產(chǎn)率隨催化劑組成和壓強(qiáng)的變化分別如圖（a）和（b）所示。
已知：C3H6的選擇性越高，副產(chǎn)物的含量越低。耦合法制丙烯適宜選擇的生產(chǎn)條件為在In/Zn的物質(zhì)的量之比為2、壓強(qiáng)為0.3 MPa在In/Zn的物質(zhì)的量之比為2、壓強(qiáng)為0.3 MPa；隨壓強(qiáng)增大C3H6（g）的平衡產(chǎn)率先增大后減小的原因?yàn)?!--BA-->壓強(qiáng)低于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)ⅲ平衡正向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率增大；壓強(qiáng)高于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)i平衡逆向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率減小壓強(qiáng)低于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)ⅲ平衡正向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率增大；壓強(qiáng)高于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)i平衡逆向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率減小。
n
（
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2
O
）
n
（
C
3
H
8
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8
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1
2
【答案】BD；0.06MPa；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，充入水蒸氣，可降低反應(yīng)體系中各組分的分壓，有利于平衡正向進(jìn)行；-114.9kJ?mol-1；使丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯的傾向變大；CeO2；路徑B的活化能低，反應(yīng)速率快；在In/Zn的物質(zhì)的量之比為2、壓強(qiáng)為0.3 MPa；壓強(qiáng)低于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)ⅲ平衡正向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率增大；壓強(qiáng)高于0.3 MPa時(shí)，壓強(qiáng)增大反應(yīng)i平衡逆向移動(dòng)，丙烯產(chǎn)率減小
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：50引用：3難度：0.4
相似題
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1．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=kJ?mol-1。
（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；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（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（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
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，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．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 -
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）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（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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