丙烯是制备聚丙烯的单体,在催化剂作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制得。
反应I(直接脱氢):C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH1
反应II(氧化脱氢):2C3H8(g)+O2(g)⇌2C3H6(g)+2H2O(g)ΔH2=-236kJ⋅mol-1
已知:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)ΔH3=-484kJ⋅mol-1
(1)ΔH1=+124+124kJ⋅mol-1。
(2)向某容器中仅通入C3H8(g),发生反应I,达到平衡后,下列措施能提高C3H6(g)的平衡产率的有 ADAD(填标号)。
A.恒压下,充入惰性气体
B.加入高效催化剂
C.恒容下,充入C3H8
D.适当升高温度
(3)向某恒压密闭容器中通入C3H8(g)和N2(g)的混合气体(N2不参与反应),反应起始时气体的总压强为100 kPa。在温度为T1°C时,C3H8(g)的平衡转化率与通入的混合气体中C3H8(g)的物质的量分数的关系如图1所示。
①C3H8的平衡转化率随起始通入C3H8的物质的量分数增大而减小,其原因是 丙烷物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动丙烷物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动。
②T0℃时,反应I的平衡常数Kp=16.716.7(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)kPa。

(4)向密闭容器中充入一定量丙烷,在催化剂Cat1、Cat2作用下,单位时间内丙烯的产率与温度的关系如图2所示。在相同条件下,催化效率较高的是 Cat1Cat1(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,T0℃之后丙烯产率急剧减小的原因可能是 催化剂失活、副产物增多(催化剂选择性降低)催化剂失活、副产物增多(催化剂选择性降低)(答一条)。
(5)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合气体,已知:某反应条件下仅发生如下反应(k、k′为速率常数):
反应II:2C3H8(g)+O2(g)⇌2C3H6(g)+2H2O(g)k
反应III:2C3H6(g)+9O2(g)⇌6CO2(g)+6H2O(g)k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6),可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为 
。
(6)已知:高温下,C-C键断裂的反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致C3H6的选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于保持催化剂活性,其原因是 C+CO2 催化剂 2COC+CO2 催化剂 2CO(用化学方程式表示)。


催化剂
催化剂
【答案】+124;AD;丙烷物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动;16.7;Cat1;催化剂失活、副产物增多(催化剂选择性降低);
;C+CO2 2CO

催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:34引用:2难度:0.7
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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