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乙苯是一種常見的有機原料,可以利用乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):

(1)已知:
化學(xué)鍵 C-H C-C C=C H-H
鍵能/kJ?mol-1 412 348 612 436
計算上述反應(yīng)的△H=
124
124
kJ?mol-1
(2)維持體系總壓強p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸汽發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
a
2
1
-
a
2
p
a
2
1
-
a
2
p
。(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),用a等符號表示)
(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1:9),并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化示意圖如圖所示。

①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實:
正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強使平衡正向移動
正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強使平衡正向移動
。
②控制反應(yīng)溫度最佳為
600°C
600°C
,理由是
600°C時,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
600°C時,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
。

【答案】124;
a
2
1
-
a
2
p
;正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,保持體系總壓強不變加入水蒸氣起稀釋作用,相當(dāng)于減小壓強使平衡正向移動;600°C;600°C時,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降,高溫還可能使催化劑失活,且能耗大
【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:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:3難度:0.7
相似題
  • 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,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),達到平衡時,測得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后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,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,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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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