乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志，研究制备乙烯的原理具有重要的意义，科学家研究出各种制备乙烯的方法。
Ⅰ．由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备，原理如下：
直接脱氢：C₂H₆（g）⇌C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH₁=+123.5kJ⋅mol^-1
氧化脱氢：2C₂H₆（g）+O₂（g）⇌2C₂H₄（g）+2H₂O（g）ΔH₂＜0
（1）已知键能E（C-H）=413.4kJ⋅mol^-1，E（H-H）=436kJ⋅mol^-1，生成1mol碳碳π键放出的能量为

267.3

267.3

kJ，从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢，氧化脱氢法的优点为

氧化脱氢的ΔH＜0，且ΔS＞0，故不需要太高温度就可以发生（因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况）

氧化脱氢的ΔH＜0，且ΔS＞0，故不需要太高温度就可以发生（因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况）

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（2）一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的C₂H₆和O₂，维持初始压强p（C₂H₆）=10kPa,p（O₂）=5kPa,发生上述两个反应。2.5min时，p（C₂H₆）=6kPa,p（O₂）=4kPa,则用H₂的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为

0.8

0.8

kPa⋅min^-1；反应一段时间后，C₂H₆和O₂的消耗速率比小于2：1的原因为

生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气

生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气

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Ⅱ．利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯，发生如下反应：
①C₂H₂（g）+H₂（g）⇌C₂H₄（g）ΔH₃＜0
②C₂H₂（g）+2H₂（g）⇌C₂H₆（g）ΔH₄＜0
保持压强为20kPa条件下，按起始投料n（C₂H₂）：n（H₂）=1：2，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②，测得不同温度下C₂H₂和的转化率如图实线所示（图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化）。
（3）表示H₂转化率的曲线是

n

n

（填“m”或“n”）。
（4）随着温度的升高，m和n两条曲线都是先升高后降低，其原因是

开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降（当温度高于T₂时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的）

开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降（当温度高于T₂时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的）

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（5）T₁时，两种物质的转化率分别为0.75、0.5，反应①的平衡常数K_p=

0.2

0.2

kPa^-1。