丙烯是重要的有机化工原料,工业上丙烷脱氢可制丙烯:C3H8⇌C3H6+H2
(1)298K时,部分物质的相对能量见表:
物质 | C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) | H2O(g) | H2O(l) |
能量(kJ/mol) | -103 | 21 | 0 | -242 | -286 |
请写出丙烷脱氢制丙烯的热化学方程式:
C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+124kJ/mol
C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+124kJ/mol
。(2)工业上丙烷脱氢制丙烯反应的相对压力平衡常数表达式
K
r
p
p
(
H
2
)
p
0
×
p
(
C
3
H
6
)
p
0
p
(
C
3
H
8
)
p
0
p
(
H
2
)
p
0
×
p
(
C
3
H
6
)
p
0
p
(
C
3
H
8
)
p
0
(3)温度为T1,总压恒定为100kPa,下列情况能说明上述反应达到平衡状态的是
D
D
。A.该反应的焓变不变
B.体系温度不变
C.体系压强不变
D.气体密度不变
(4)温度为T1时,总压恒定为100kPa,在密闭容器中通入C3H8和稀有气体(稀有气体不参与反应)的混合气体,C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a虚线所示。
①请分析稀有气体的作用并解释图线变化的原因:
稀有气体比例的增加,降低了反应体系各气体的分压,相当于减压作用。该反应是气体分子数增加的反应,随着稀有气体比例的增加,促进反应向正反应方向进行,可以提高丙烷脱氢的转化率
稀有气体比例的增加,降低了反应体系各气体的分压,相当于减压作用。该反应是气体分子数增加的反应,随着稀有气体比例的增加,促进反应向正反应方向进行,可以提高丙烷脱氢的转化率
。②催化剂可提高生产效率,请在图a用实线绘制在相同温度和压强下,加入固体催化剂时,C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系曲线。

(5)一种丙烷脱氢制丙烯工艺生产中将稀有气体改为CO2气体。600℃,将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图b。改为CO2气体的好处是
氢气与CO2反应,消耗氢气使脱氢反应正向进行,提高丙烷的转化率
氢气与CO2反应,消耗氢气使脱氢反应正向进行,提高丙烷的转化率
。【答案】C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+124kJ/mol;;D;稀有气体比例的增加,降低了反应体系各气体的分压,相当于减压作用。该反应是气体分子数增加的反应,随着稀有气体比例的增加,促进反应向正反应方向进行,可以提高丙烷脱氢的转化率;氢气与CO2反应,消耗氢气使脱氢反应正向进行,提高丙烷的转化率
p
(
H
2
)
p
0
×
p
(
C
3
H
6
)
p
0
p
(
C
3
H
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)
p
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:13引用:1难度:0.6
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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
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B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
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