丙烯是工業(yè)上合成精細(xì)化學(xué)品的原料,隨著天然氣和頁(yè)巖氣的可用性不斷提高,制取丙烯的技術(shù)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
(1)主反應(yīng)Ⅰ:C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)ΔH1
副反應(yīng)Ⅱ:C3H8(g)?C2H4(g)+CH4(g)ΔH2
已知H2、丙烷(C3H8)和丙烯(C3H6)的燃燒熱(ΔH)分別是-285.8kJ?mol-1、-2220kJ?mol-1和-2051kJ?mol-1,則ΔH=+116.5+116.5kJ?mol-1。主反應(yīng)Ⅰ在 高溫高溫(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)時(shí)能自發(fā)進(jìn)行。
(2)一定溫度下,向總壓恒定為pkPa的容器中充入一定量C3H8氣體,在催化作用下,發(fā)生上述反應(yīng)制備C3H6。
①下列情況表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 CC(填標(biāo)號(hào))。
A.氣體密度不再改變
B.體系壓強(qiáng)不再改變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗C3H8的物質(zhì)的量與生成C3H6的物質(zhì)的量相等
②從平衡移動(dòng)的角度判斷,達(dá)到平衡后通入N2的作用是 反應(yīng)氣體的分壓減小,故平衡向氣體增大的方向移動(dòng),有利于生成C3H6反應(yīng)氣體的分壓減小,故平衡向氣體增大的方向移動(dòng),有利于生成C3H6。
(3)在溫度為T(mén)時(shí),向起始?jí)簭?qiáng)為120kPa的恒壓容器中通入4molC3H8和6molN2發(fā)生反應(yīng),經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。該條件下,C3H8的選擇性為80%,則0~10min內(nèi)生成C3H6的平均速率為 2.322.32kPa?min-1;反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=11.011.0kPa(以分壓表示,分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))。
(4)向恒溫剛性密閉容器中通入一定體積比的C3H8、O2、N2的混合氣體,已知某反應(yīng)條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k、k′為速率常數(shù)):
反應(yīng)Ⅲ:2C3H8(g)+O2(g)═2C3H6(g)+2H2O(g)k
反應(yīng)Ⅳ:2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(g)k′
實(shí)驗(yàn)測(cè)得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6),可推測(cè)丙烯的濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)為 先增大后減小先增大后減小,其理由是 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)I,c(C3H6)逐漸增大,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,v(C3H6)減小,體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅳ,c(C3H6)逐漸減小反應(yīng)開(kāi)始時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)I,c(C3H6)逐漸增大,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,v(C3H6)減小,體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅳ,c(C3H6)逐漸減小。
【答案】+116.5;高溫;C;反應(yīng)氣體的分壓減小,故平衡向氣體增大的方向移動(dòng),有利于生成C3H6;2.32;11.0;先增大后減?。环磻?yīng)開(kāi)始時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)I,c(C3H6)逐漸增大,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,v(C3H6)減小,體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅳ,c(C3H6)逐漸減小
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/22 2:0:8組卷:18引用:6難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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=
(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
(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
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
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(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(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>
A.容器中 D 的物質(zhì)的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應(yīng)速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質(zhì)的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質(zhì)的量一定增加了 0.30 mol 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)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(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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