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丙烯广泛用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等。
反应Ⅰ.甲醇醚化反应(DME)2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1
反应Ⅱ.含氧化合物制丙烯(OTP)CH3OH(g)+CH3OCH3(g)⇌CH2=CHCH3(g)+2H2O(g)ΔH2
反应Ⅲ.3CH3OH(g)⇌CH2=CHCH3(g)+3H2O(g)ΔH3
回答下面问题:
(1)已知:CH3OH(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热分别是-761.5kJ/mol、-1455.2kJ/mol,且H2O(g)⇌H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol,则ΔH1=
-23.8
-23.8
kJ/mol。
(2)选定催化剂后,测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图所示。

经研究产物的经典色谱图发现该过程主要存在的副反应为2CH3OH(g)⇌CH2=CH2(g)+2H2O(g)ΔH<0,工业上生产二甲醚通常在270℃到300℃,高于330℃后,甲醇的转化率下降。根据化学平衡移动原理分析其原因可能是
反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,甲醇转化率下降
反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,甲醇转化率下降
;根据化学反应速率变化分析其原因可能是
升高温度,催化剂活性降低
升高温度,催化剂活性降低

(3)在恒容密闭容器中通入甲醇,初始压强为p0MPa,反应达到平衡时压强为p1MPa,则平衡体系中丙烯的体积分数为
p
1
-
p
0
p
1
×100%
p
1
-
p
0
p
1
×100%
(用含p0、p1的式子表示,下同)。若平衡时甲醇的转化率为50%,则反应Ⅰ的平衡常数Kx=
3
.
5
p
0
-
3
p
1
3
p
1
-
2
.
5
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0
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2
0
3
.
5
p
0
-
3
p
1
3
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1
-
2
.
5
p
0
p
2
0

(4)该过程也会有芳香烃等副产品,其中丙烯和芳香烃选择性与不同温度下反应Ⅰ进行程度的关系如图所示,要提高丙烯的选择性,可采取的措施是
升温
升温
,理由:
由图可知,反应Ⅰ程度小时,丙烯的选择性高。反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,反应程度减小
由图可知,反应Ⅰ程度小时,丙烯的选择性高。反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,反应程度减小

【答案】-23.8;反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,甲醇转化率下降;升高温度,催化剂活性降低;
p
1
-
p
0
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1
×100%;
3
.
5
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0
-
3
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1
3
p
1
-
2
.
5
p
0
p
2
0
;升温;由图可知,反应Ⅰ程度小时,丙烯的选择性高。反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡左移,反应程度减小
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/28 8:51:19组卷:30引用:1难度:0.5
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  • 1.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:9引用:3难度:0.5
  • 2.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:67引用:6难度:0.6
  • 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:164引用:26难度:0.3
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