丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料。目前已开发出丁烷脱氢制丁烯,Pt-Sn分子筛脱氢催化剂是该过程常用的催化剂。
其反应原理为:C4H10⇌C4H8+H2△H1
副反应为:C4H10⇌C4H6+2H2△H2
(1)已知C4H10、C4H8、H2的标准燃烧热为akJ•mol-1、bkJ•mol-1、ckJ•mol-1,a<b<c<0,且a>b+c。
△H1=(a-b-c)kJ/mol(a-b-c)kJ/mol:反应Ⅰ能自发进行的条件是高温高温。
(2)对于气体反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,则反应Ⅱ的KP=p2(H2)c(C4H6)p(C4H10)=p2(H2)c(C4H6)p(C4H10)。已知△H1<△H2,则随着温度升高,反应C4H8⇌C4H6+H2的平衡常数增大增大
(3)在某恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,则下列不能判断两反应已同时达到平衡的是AA
A.密闭容器中混合气体的密度不变
B.容器中n(H2)n(C4H10)不再变化
C.容器中丁二烯的浓度不再变化
D.容器中C4H8体积分数不变
中国石油兰州化工研究中心考察了反应温度、原料体积空速、氢烃体积比对催化剂L-78反应的性能影响,获得图1和表1,2。

(4)①该反应适宜的条件为:2.8-3.0/h-1,、3.0-3.6和520-560℃520-560℃
②试分析原来体积空速越大,丁烷转化率越低的原因原料体积空速(流速)越大,与催化剂表面接触的时间越短,参加反应的丁烷越少,同时相同时间内投入的原料增加,转化率越低原料体积空速(流速)越大,与催化剂表面接触的时间越短,参加反应的丁烷越少,同时相同时间内投入的原料增加,转化率越低;
③试分析氢烃体积比越大丁二烯收率越低的原因氢烃体积比越大,使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,故丁二烯收率越低氢烃体积比越大,使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,故丁二烯收率越低
④在某压强下,将丁烷置于密闭容器中,在t时刻,测得容器中丁烷气体的转化率,然后分别在不同压强下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得丁烷气体的转化率。有关上述过程中丁烷转化率随压强变化趋势图不可能的是④④。
p
2
(
H
2
)
c
(
C
4
H
6
)
p
(
C
4
H
10
)
p
2
(
H
2
)
c
(
C
4
H
6
)
p
(
C
4
H
10
)
n
(
H
2
)
n
(
C
4
H
10
)
【答案】(a-b-c)kJ/mol;高温;=;增大;A;520-560℃;原料体积空速(流速)越大,与催化剂表面接触的时间越短,参加反应的丁烷越少,同时相同时间内投入的原料增加,转化率越低;氢烃体积比越大,使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,故丁二烯收率越低;④
p
2
(
H
2
)
c
(
C
4
H
6
)
p
(
C
4
H
10
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:0引用:1难度:0.4
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