丙烯是一种重要的化工原料,可以通过多种途径制得。请回答:
(1)丙烯可以在催化剂作用下由丙烷脱氢制备。反应原理:
热解反应:C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)ΔH
副反应:C3H8(g)⇌C2H4(g)+CH4(g)
已知相关键能的数据如下表所示:
化学键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
键能/kJ⋅mol-1 | 348 | 615 | 413 | 436 |
+123
+123
kJ⋅mol-1。②裂解气中存在浓度不低的C2H4,从结构角度解释原因
温度升高,利于碳碳键的断裂,有利于乙烯的生成
温度升高,利于碳碳键的断裂,有利于乙烯的生成
。③恒定不同压强(p1、p2),热解气中丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。

压强:p1
>
>
p2(填“>”或“<”)。若p1=0.1MPa,则a点对应温度下,热解反应的平衡常数Kp=0.03
0.03
MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。④裂解反应的选择性随温度变化如图所示,则丙烷裂解应控制温度在
650℃
650℃
。
(2)向容器中通入一定量O2进行丙烷氧化脱氢,可提高产物丙烯的选择性。恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合气体,已知某反应条件下只发生如下反应(k,k′均为速率常数):
反应Ⅰ:2C3H8(g)+O2(g)⇌2C3H6(g)+2H2O(g)k
反应Ⅱ:2C3H6(g)+9O2(g)⇌6CO2(g)+6H2O(g)k′
①实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=k⋅p(C3H8)-k′⋅p(C3H6),试推测丙烯的浓度随时间的变化,在图中画出变化趋势图



②关于上述反应,下列说法不正确的是
C
C
(填字母)。A.将空气经碱液净化处理后,按合适比例与C3H8混合,可作原料气制丙烯
B.提高原料气中O2的体积分数,能使反应Ⅰ平衡右移,可能提高丙烯产率
C.实际生产过程中,应该根据反应达平衡后丙烯的体积分数最大值确定反应的温度
(3)丙烷制丙烯还可以用CO2氧化脱氢,即在CO2气氛下,进行氧化脱氢制丙烯。该工艺可以有显著的优点:一是有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂的活性;二是
CO2与H2反应,使H2浓度降低,使主反应平衡右移,增大丙烯产率
CO2与H2反应,使H2浓度降低,使主反应平衡右移,增大丙烯产率
。【答案】+123;温度升高,利于碳碳键的断裂,有利于乙烯的生成;>;0.03;650℃;
;C;CO2与H2反应,使H2浓度降低,使主反应平衡右移,增大丙烯产率

【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:38引用:1难度:0.5
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(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
(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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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D.加入合适的催化剂
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