丙烯是一種重要的化工原料,可以通過(guò)多種途徑制得。請(qǐng)回答:
(1)丙烯可以在催化劑作用下由丙烷脫氫制備。反應(yīng)原理:
熱解反應(yīng):C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)ΔH
副反應(yīng):C3H8(g)?C2H4(g)+CH4(g)
已知相關(guān)鍵能的數(shù)據(jù)如下表所示:
化學(xué)鍵 | C-C | C=C | C-H | H-H |
鍵能/kJ?mol-1 | 348 | 615 | 413 | 436 |
+123
+123
kJ?mol-1。②裂解氣中存在濃度不低的C2H4,從結(jié)構(gòu)角度解釋原因
溫度升高,利于碳碳鍵的斷裂,有利于乙烯的生成
溫度升高,利于碳碳鍵的斷裂,有利于乙烯的生成
。③恒定不同壓強(qiáng)(p1、p2),熱解氣中丙烷及丙烯的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示。
壓強(qiáng):p1
>
>
p2(填“>”或“<”)。若p1=0.1MPa,則a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,熱解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.03
0.03
MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。④裂解反應(yīng)的選擇性隨溫度變化如圖所示,則丙烷裂解應(yīng)控制溫度在
650℃
650℃
。(2)向容器中通入一定量O2進(jìn)行丙烷氧化脫氫,可提高產(chǎn)物丙烯的選擇性。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)條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k,k′均為速率常數(shù)):
反應(yīng)Ⅰ:2C3H8(g)+O2(g)?2C3H6(g)+2H2O(g)k
反應(yīng)Ⅱ:2C3H6(g)+9O2(g)?6CO2(g)+6H2O(g)k′
①實(shí)驗(yàn)測(cè)得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=k?p(C3H8)-k′?p(C3H6),試推測(cè)丙烯的濃度隨時(shí)間的變化,在圖中畫出變化趨勢(shì)圖 。
②關(guān)于上述反應(yīng),下列說(shuō)法不正確的是
C
C
(填字母)。A.將空氣經(jīng)堿液凈化處理后,按合適比例與C3H8混合,可作原料氣制丙烯
B.提高原料氣中O2的體積分?jǐn)?shù),能使反應(yīng)Ⅰ平衡右移,可能提高丙烯產(chǎn)率
C.實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)達(dá)平衡后丙烯的體積分?jǐn)?shù)最大值確定反應(yīng)的溫度
(3)丙烷制丙烯還可以用CO2氧化脫氫,即在CO2氣氛下,進(jìn)行氧化脫氫制丙烯。該工藝可以有顯著的優(yōu)點(diǎn):一是有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑的活性;二是
CO2與H2反應(yīng),使H2濃度降低,使主反應(yīng)平衡右移,增大丙烯產(chǎn)率
CO2與H2反應(yīng),使H2濃度降低,使主反應(yīng)平衡右移,增大丙烯產(chǎn)率
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】+123;溫度升高,利于碳碳鍵的斷裂,有利于乙烯的生成;>;0.03;650℃;;C;CO2與H2反應(yīng),使H2濃度降低,使主反應(yīng)平衡右移,增大丙烯產(chǎn)率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:1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( )
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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