丙烯是制造一次性醫(yī)用口罩的重要原料。丙烷催化脫氫是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑,丙烷催脫氫技術(shù)主要分為氧化脫氫和直接脫氫兩種?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)丙烷催化氧化脫氫法主要反應(yīng)如下:2C3H8(g)+O2(g)催化劑2C3H6(g)+2H2O(g)△H1=-236kJ?mol-1(?。?;反應(yīng)過(guò)程中消耗的C3H8和生成的C3H6的物質(zhì)的量隨溫度的變化關(guān)系見(jiàn)表。
催化劑
反應(yīng)溫度/℃ n(消耗)或n(生成)/mol |
535 | 550 | 575 |
C3H8 | 6 | 13 | 33 |
C3H6 | 4 | 8 | 17 |
大于
大于
(填“大于”、“小于”或“等于”)。②分析表中數(shù)據(jù)得到丙烯的選擇性隨溫度的升高而
降低
降低
(填寫“不變”、“升高”、“降低”);出現(xiàn)此結(jié)果的原因除生成乙烯等副產(chǎn)物外還可能是升高溫度,催化劑的活性降低,反應(yīng)i的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)
升高溫度,催化劑的活性降低,反應(yīng)i的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)
。(C3H6的選擇性=C
3
H
6
的物質(zhì)的量
消耗
C
3
H
8
的物質(zhì)的量
(2)丙烷催化直接脫氫反應(yīng):
C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)△H2=+124.3kJ?mol-1(ⅱ)
副反應(yīng):C3H8(g)?C2H4(g)+CH4(g)△H3(ⅲ)
①反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)、產(chǎn)物丙烯選擇性、副產(chǎn)物乙烯選擇性與溫度關(guān)系如圖所示,分析工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度為650℃左右的原因是
溫度控制在650℃,丙烯選擇性高,反應(yīng)速率快,平衡常數(shù)大
溫度控制在650℃,丙烯選擇性高,反應(yīng)速率快,平衡常數(shù)大
。②溫度為670℃時(shí),若在IL的容器中投入8mol C3H8,充分反應(yīng)后,平衡混合氣體中有2mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,計(jì)算該條件下C3H6的選擇性為
50
50
%。③欲使丙烯的產(chǎn)率提高,下列措施可行的是
ac
ac
。(填寫序號(hào))a.恒壓條件下向原料氣中摻雜水蒸氣
b.增大氫氣與丙烷的投料比
c.選擇對(duì)脫氫反應(yīng)更好選擇性的催化劑
d.增大壓強(qiáng)
(3)科學(xué)家探索出利用無(wú)機(jī)膜催化丙烷脫氫制丙烯的新工藝,該工藝?yán)锰囟üδ苣⑸傻臍錃鈴姆磻?yīng)區(qū)一側(cè)有選擇性的及時(shí)移走,從平衡角度分析該工藝的優(yōu)點(diǎn)
將氫氣及時(shí)移走,化學(xué)平衡C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)正向移動(dòng),提高丙烯產(chǎn)率
將氫氣及時(shí)移走,化學(xué)平衡C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)正向移動(dòng),提高丙烯產(chǎn)率
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】大于;降低;升高溫度,催化劑的活性降低,反應(yīng)i的化學(xué)平衡逆向移動(dòng);溫度控制在650℃,丙烯選擇性高,反應(yīng)速率快,平衡常數(shù)大;50;ac;將氫氣及時(shí)移走,化學(xué)平衡C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)正向移動(dòng),提高丙烯產(chǎn)率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:19引用:1難度:0.6
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1.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>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.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 -
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:162引用:26難度:0.3
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