乙苯被吸附在催化剂表面发生脱氢可生成苯乙烯、苯甲醛等，生成苯乙烯的相关反应如下。
反应1：C6H5CH2CH3（g） C6H5CH=CH2（g）+H2（g） ΔH1=117.6kJ•mol-1
反应2：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g） ΔH2=41.2kJ•mol-1
反应3：2H2（g）+O2（g） 2H2O（g） ΔH3=-483.6kJ•mol-1
（1）反应4：C6H5CH2CH3（g）+12O2（g） C6H5CH=CH2（g）+H2O（g） ΔH4=-124.2-124.2kJ•mol-1。
（2）较低温度下，向乙苯脱氢的反应体系中加入少量O2，乙苯平衡转化率较高而苯乙烯的选择性较低，其原因可能是 加入少量O2，H2与O2反应放热，氢气浓度减小和体系温度升高都使反应1平衡右移使乙苯转化率升高，但温度升高，苯乙烯（或乙苯）被进一步氧化成苯乙醛等副产物加入少量O2，H2与O2反应放热，氢气浓度减小和体系温度升高都使反应1平衡右移使乙苯转化率升高，但温度升高，苯乙烯（或乙苯）被进一步氧化成苯乙醛等副产物。
（3）向乙苯脱氢反应体系中加入CO2，乙苯转化率与体系中CO2分压强的关系如题图1所示。随CO2的增加，乙苯转化率先增大后减小的可能原因为 前一阶段，随着CO2分压强增大，反应2的平衡正向移动，降低了c（H2），促进反应1正向进行，使乙苯转化率增大，当CO2分压强过大多时，CO2占据了催化剂表面，使催化剂表面吸附的乙苯减少，乙苯转化率下降前一阶段，随着CO2分压强增大，反应2的平衡正向移动，降低了c（H2），促进反应1正向进行，使乙苯转化率增大，当CO2分压强过大多时，CO2占据了催化剂表面，使催化剂表面吸附的乙苯减少，乙苯转化率下降。
（4）研究发现在V2O5/MgO催化剂表面进行CO2的乙苯脱氢反应中，V（+5价）是反应的活性中心，转化过程如题图2所示。
①转化Ⅰ发生反应的化学方程式为 
。反应一段时间后，催化剂活性有所下降，原因可能有反应过程产生的积碳覆盖在活性中心表面和 催化剂中V（+5价）的含量减少催化剂中V（+5价）的含量减少。
②简述转化Ⅱ的作用 将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳。
③CO2参与的乙苯脱氢机理如题图3所示（α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷）。
1
2
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡的影响因素．
【答案】-124.2；加入少量O2，H2与O2反应放热，氢气浓度减小和体系温度升高都使反应1平衡右移使乙苯转化率升高，但温度升高，苯乙烯（或乙苯）被进一步氧化成苯乙醛等副产物；前一阶段，随着CO2分压强增大，反应2的平衡正向移动，降低了c（H2），促进反应1正向进行，使乙苯转化率增大，当CO2分压强过大多时，CO2占据了催化剂表面，使催化剂表面吸附的乙苯减少，乙苯转化率下降；；催化剂中V（+5价）的含量减少；将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳
；催化剂中V（+5价）的含量减少；将V2O3转化为V2O5，使催化剂获得再生，同时可以消除积碳【解答】
【点评】
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发布：2024/9/9 5:0:8组卷：30引用：1难度：0.7
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