甲醇制烯烃是一项非石油路线烯竖生产技术,可以减少我国对石油进口的依赖度。回答下列问题:
(1)甲醇可通过煤液化过程获得,该过程是 化学化学(填“物理”或“化学”)变化。
(2)甲醇生成烯烃的反应是不可逆反应,烯烃产物之间存在如下转化关系:
反应Ⅰ.2C3H6(g)⇌3C2H4(g)ΔH1=117kJ/mol
反应Ⅱ.3C4H8(g)⇌4C3H6(g)ΔH2=78kJ/mol
Ⅲ.C4H8(g)⇌2C2H4(g)ΔH3
反应达平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。


①反应Ⅲ的ΔH3=+104+104kJ/mol。
②图中曲线a代表的组分是 C3H6C3H6,700K后,曲线a下降的原因是 反应Ⅰ和Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,且升温对反应Ⅰ的影响更大反应Ⅰ和Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,且升温对反应Ⅰ的影响更大。
③图中P点坐标为(900,0.48),900K时,反应Ⅲ的物质的量分数平衡常数Kx=5.765.76(以物质的量分数代替浓度计算)。
(3)甲醇制丙烯的反应为3CH3OH(g)=C3H6(g)+3H2O(g),速率常数k与反应温度T的关系遵循Arrhenius方程,实验数据如图2所示。已知Arrhenius方程为Rlgk=-Ea2.303T+RlgA[其中k为速率常数,反应速率与其成正比;Ea为活化能,R=8.314J/(mol•K),A为常数]。
①该反应的活化能Ea=177.3177.3kJ/mol(计算结果保留一位小数)。
②下列措施能使速率常数k增大的是 BDBD。
A.增大c(CH3OH)
B.升高温度
C.增大压强
D.更换适宜催化剂
E
a
2
.
303
T
【答案】化学;+104;C3H6;反应Ⅰ和Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,且升温对反应Ⅰ的影响更大;5.76;177.3;BD
【解答】
【点评】
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b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
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