乙苯脱氢法是生产苯乙烯的主要方法,目前世界上大约90%的苯乙烯采用该法生产,它以乙苯为原料,在催化剂作用下脱氢生成苯乙烯和氢气,反应的方程式如图1所示:

回答下列问题:
(1)向甲、乙两个容积均为2L的容器中分别通入2mol乙苯,分别在T1、T2温度下进行上述反应,经过一段时间后达到平衡,反应过程中n(H2)随时间t变化情况如表:
| t/s | 0 | 3 | 6 | 12 | 24 | 36 |
| T1n甲(H2)/mol | 0 | 0.36 | 0.60 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
| T2n乙(H2)/mol | 0 | 0.30 | 0.50 | 0.64 | 0.72 | 0.72 |
0.05mol/(L•s)
0.05mol/(L•s)
;T1>
>
T2(填>、<或=)。下列能说明该反应达到平衡状态的是
CD
CD
。A.v(乙苯)=v(H2)
B.c(苯乙烯):c(H2)保持不变
C.气体的平均摩尔质量保持不变
D.体系的压强保持不变
(2)某同学查阅相关资料得知,该反应的平衡常数K与温度T存在如下关系式:lgK=-
436
T
正确,由表格数据可知,该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,与公式相符
正确,由表格数据可知,该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,与公式相符
。(3)该反应是气体分子数增多的反应,降低压强对生产苯乙烯有利,但工业生产中减压操作也有不利之处,写出两点
反应速率减慢;设备的要求较高,成本增加
反应速率减慢;设备的要求较高,成本增加
。(4)工业上为避免减压操作,采用的是恒定压强下通入水蒸气的方法,如图2反映了维持总压分别为112kPa和224kPa时乙苯脱氢反应的转化率和水蒸气/乙苯用量比的关系。其中曲线1代表的压强是
112kPa
112kPa
,A点对应的平衡常数Kp=36kPa
36kPa
(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。【考点】化学平衡的计算.
【答案】0.05mol/(L•s);>;CD;正确,由表格数据可知,该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,与公式相符;反应速率减慢;设备的要求较高,成本增加;112kPa;36kPa
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:5引用:1难度:0.9
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1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:70引用:6难度:0.6 -
2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=kJ•mol-1。
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=mol•L-1•s-1。
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH(填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=(用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是(填标号)。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布:2025/1/4 8:0:1组卷:10引用:3难度:0.5 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=mol;
(2)B的平均反应速率v(B)=mol/(L•min);
(3)x的值为.发布:2024/12/30 19:0:1组卷:167引用:26难度:0.3
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