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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
+124
kJ?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
AD
AD
(填標(biāo)號)。
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)起始時氣體的總壓強(qiáng)為100 kPa。在溫度為T1°C時,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)于對平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動
丙烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,相當(dāng)于對平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動
。
②T0℃時,反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=
16.7
16.7
(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。
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(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
Cat1
Cat1
(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′
實驗測得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6),可推測丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為
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。
(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
2CO
C+CO2
催化劑
2CO
(用化學(xué)方程式表示)。

【答案】+124;AD;丙烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,相當(dāng)于對平衡體系加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動;16.7;Cat1;催化劑失活、副產(chǎn)物增多(催化劑選擇性降低);菁優(yōu)網(wǎng);C+CO2
催化劑
2CO
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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