低碳烯烴(乙烯、丙烯等)作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機(jī)化工原料,在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷(CH3I)熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有:
反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)+2HI(g)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ3C2H4(g)?2C3H6(g)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ2C2H4(g)?C4H8(g)ΔH3
(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下,ΔH1=+80.24+80.24kJ?mol-1。
(2)針對(duì)反應(yīng)Ⅰ,利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有 BCBC。
A.低溫
B.高溫
C.低壓
D.高壓
E.催化劑
(3)利用計(jì)算機(jī)模擬反應(yīng)過程。一定壓強(qiáng)條件下,測(cè)定反應(yīng)溫度對(duì)碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2,回答下列問題:
①下列有關(guān)說法正確的是 ACAC。
A.因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),且為熵減小反應(yīng),所以ΔH2<0、ΔH3<0
B.若ΔH隨溫度的上升而增大,則ΔH>0
C.隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動(dòng)后逆向移動(dòng)
D.當(dāng)溫度范圍:T≤715K時(shí),相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ
②從圖2中可看出,當(dāng)體系溫度高于600K時(shí),乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加,可能的原因是:反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng),三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng),三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯。
(4)維持溫度為810K,壓強(qiáng)為0.1MPa,起始投料1molCH3I,測(cè)得平衡體系中n(C2H4)=n(C3H6)=0.14mol,n(C4H8)=0.065mol。
①平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率為 96%96%。
②已知810K條件下,存在等式x2(CH3I)p?x(C2H4)═A(常數(shù))MPa-1(對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)可代替物質(zhì)的量濃度c(B),如p(B)=p?x(B),P為平衡總壓強(qiáng),x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。保持其它條件不變,請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出x(HI)與壓強(qiáng)(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖 。
x
2
(
C
H
3
I
)
p
?
x
(
C
2
H
4
)
【答案】+80.24;BC;AC;反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng),三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加,且隨溫度變化明顯;96%;
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:136引用:3難度:0.6
相似題
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1.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(chǔ)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(qǐng)寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式
(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(cè)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
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a
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
(5)硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)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
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 -
2.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 -
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(cè)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
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐a=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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