丙烯是重要的化工原料,其用量仅次于乙烯,研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有:
Ⅰ.C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH1
Ⅱ.C3H8(g)⇌CH4(g)+C2H2(g)+H2(g)ΔH2=255.7kJ•mol-1
Ⅲ.C3H6(g)⇌CH4(g)+C2H2(g)ΔH3=131.5kJ•mol-1
已知:①温度高于600℃时,C-C键比C-H键更容易断裂;
②平衡状态下:
丙烯选择性=产品气中丙烯含量原料气中丙烷含量-产品气中丙烷含量×100%
丙烯收率=产品气中丙烯的量原料气中丙烷的量×100%
回答下列问题:
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数lnKc与温度T关系的是 dd(填序号)。

(2)在100kPa的恒压条件下,将1molC3H8(g)加入密闭容器中,在催化条件下发生上述反应,实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。

①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是 温度高于600℃时,丙烷中C-C键比C-H键更容易断裂,导致副反应更容易发生,使得丙烯的选择性降低幅度增大温度高于600℃时,丙烷中C-C键比C-H键更容易断裂,导致副反应更容易发生,使得丙烯的选择性降低幅度增大。
②580℃,t=10min时,反应体系达到平衡,丙烷的平衡转化率为 80%80%,v(C2H2)=11kPa•min⁻¹。反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=120120kPa(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下,通常在原料C3H8(g)中掺混一定量惰性气体,掺混一定量惰性气体的原理是 各反应均为气体分子数增加的反应,充入惰性气体,降低丙烯、氢气等气体的分压,有利于平衡正向移动,可利于提高丙烷的转化率各反应均为气体分子数增加的反应,充入惰性气体,降低丙烯、氢气等气体的分压,有利于平衡正向移动,可利于提高丙烷的转化率。
产品气中丙烯含量
原料气中丙烷含量
-
产品气中丙烷含量
产品气中丙烯的量
原料气中丙烷的量
【考点】化学平衡的计算.
【答案】d;温度高于600℃时,丙烷中C-C键比C-H键更容易断裂,导致副反应更容易发生,使得丙烯的选择性降低幅度增大;80%;1;120;各反应均为气体分子数增加的反应,充入惰性气体,降低丙烯、氢气等气体的分压,有利于平衡正向移动,可利于提高丙烷的转化率
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:78引用:2难度:0.4
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