苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯:
(g)⇌
(g)+H2(g)ΔH=+117.6kJ/mol。已知:上述反应的速率方程为v正=K正P乙苯,v逆=K逆P苯乙烯P氢气,其中K正、K逆分别为正、逆反应速率常数,P为各组分分压。回答下列问题:
(1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是 升高温度升高温度。
(2)往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是 往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气相当于减小压强,平衡正向移动,乙苯转化率增大往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气相当于减小压强,平衡正向移动,乙苯转化率增大。
(3)实验测得容器总压p(总)和乙苯转化率a随时间变化结果如图所示。
①平衡时,p(H2O)=8080kPa,平衡常数Kp=4545kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
②a处的v正v逆=2.52.5。

(4)在CO2气氛下,乙苯可催化脱氢制苯乙烯,其过程同时存在如图2两种途径:

①a=+159.2+159.2。
②与掺水蒸气工艺相比,该工艺中还能够发生反应:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ㅤCO2(g)+C(s)═2CO(g)。新工艺的特点有 abcabc(填标号)。
a.CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
b.不用高温水蒸气,可降低能量消耗
C.有利于减少生产过程中可能产生的积炭
d.CO2在反应体系中作催化剂
v
正
v
逆
【答案】升高温度;往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气相当于减小压强,平衡正向移动,乙苯转化率增大;80;45;2.5;+159.2;abc
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/1 8:0:8组卷:6引用:1难度:0.5
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