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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
=
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
。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
A
A

A.密闭容器中混合气体的密度不变
B.容器中
n
H
2
n
C
4
H
10
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

【答案】(a-b-c)kJ/mol;高温;=
p
2
H
2
c
C
4
H
6
p
C
4
H
10
;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
【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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  • 1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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