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化学反应的调控对生活生产有着非常重要的意义,请回答下面题目:
Ⅰ进入秋冬,新冠肺炎疫情防控工作更需重视。戴医用防护口罩是有效防控措施之一,医用防护口罩的原料聚丙烯纤维单体为丙烯。
(1)丙烷氧化脱氢法可以制备丙烯,主要反应如下:C3H8(g)+
1
2
O2(g)⇌C3H6(g)+H2O(g)△H<0。在催化剂作用下,C3H8氧化脱氢除生成C3H6外,还生成CO、CO2等物质C3H8的转化率和C3H6的产率温度变化关系如图1:

①550℃时,C3H6的选择性为
61.5%
61.5%
。(C3H6的选择性
C
3
H
6
的物质的量
反应的
C
3
H
8
的物质的量
×100%)
②基于本研究结果,能提高C3H6选择性的措施是
选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂)
选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂)

③对于该反应,一定可以提高平衡体系中C3H6的百分含量,又能加快反应速率的措施是
B
B

A.升高温度
B.增加氧气浓度
C.加入催化剂
D.降低压强
(2)研究人员以铬的氧化物为催化剂,利用CO2的弱氧化性,开发丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺反应机理如上方图2所示。
④该工艺总反应化学方程式为
CO2+C3H8
C
r
O
3
C3H6+CO+H2O
CO2+C3H8
C
r
O
3
C3H6+CO+H2O

⑤该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是
碳和二氧化碳反应生成一氧化碳气体,脱离催化剂
碳和二氧化碳反应生成一氧化碳气体,脱离催化剂

Ⅱ工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ•mol-1。科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图所示。

(3)从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是
4.0×106Pa
4.0×106Pa
。(填“3.5×106 Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)
(4)实际工业生产中采用的温度是80℃,温度不高于80℃的理由是
高于80℃时,温度对反应速率影响较小,且反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低
高于80℃时,温度对反应速率影响较小,且反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低

【答案】61.5%;选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂);B;CO2+C3H8
C
r
O
3
C3H6+CO+H2O;碳和二氧化碳反应生成一氧化碳气体,脱离催化剂;4.0×106Pa;高于80℃时,温度对反应速率影响较小,且反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:24引用:2难度:0.7
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