苯乙烯是重要的基础有机化工原料。目前,全球有87%以上的苯乙烯生产采用乙苯直接脱氢工艺,其反应方程式为:

已知:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ⋅mol-1。
回答下列问题:
(1)恒定乙苯进料速率0.4mol⋅min-1,分别在不同温度下,进行乙苯脱氢反应。乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性示意图如图:

①600℃时,反应tmin达到平衡,则生成苯乙烯的平均反应速率为 0.320.32mol⋅min-1。
②温度超过600℃,苯乙烯的选择性急剧下降,其原因除副反应不断加剧外,还有可能为 催化剂失去活性催化剂失去活性。
(2)某些工艺中,在乙苯脱氢反应中加入CO2和特定催化剂,有利于提高苯乙烯的平衡转化率,其反应历程如图。

①若催化剂表面碱性太强,乙苯的转化率将 降低降低(填“提高”“降低”或“不变”)。
②由起始态到状态Ⅰ吸收吸收(填“放出”或“吸收”)能量;E(起始态物质的总能量)-E(终态物质的总能量)=-158.8-158.8kJ。
(3)在500℃催化剂作用下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2,发生(2)中反应,起始压强为p0,平衡时容器内压强为1.3p0,且H2O(g)物质的量为0.4mol,则乙苯的转化率为 60%60%(用平衡分压代替平衡浓度表示),化学平衡常数Kp=0.0375p00.0375p0(已知:气体分压=气体总压×气体体积分数)。
【考点】化学平衡的计算.
【答案】0.32;催化剂失去活性;降低;吸收;-158.8;60%;0.0375p0
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/10 8:0:8组卷:56引用:1难度:0.5
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