【題目】乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):

1)已知:

計算上述反應(yīng)的△H________ kJ·mol1。

2)維持體系溫度和總壓強p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸汽發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(α等符號表示)。

3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為19),控制反應(yīng)溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))如右圖所示:

摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實 。

控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是 。

4)某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝——乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸汽工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2H2COH2O,CO2C2CO。新工藝的特點有_________(填編號)。

① CO2H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學平衡右移

不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗

有利于減少積炭

有利于CO2資源利用

【答案】1+124

2

3正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣起稀釋作用,相當于減壓的效果②600℃時,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。

4①②③④

【解析】試題分析:(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總能鍵能,由有機物的結(jié)構(gòu)可知,應(yīng)是-CH2CH3中總鍵能與-CH=CH2H2總鍵能之差,故△H=(5×412+348-3×412-612-436)kJmol-1=+124kJmol-1,故答案為:+124;

2)物質(zhì)的量為n的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng),參加反應(yīng)的乙苯為nα mol,則:

+H2

開始(mol): n 0 0

轉(zhuǎn)化(mol): nα nα nα

平衡(mol): n(1-α) nα nα

維持體系總壓強p恒定,平衡常數(shù)K═==,故答案為:;

3正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),保持壓強不變,加入水蒸氣,容器體積應(yīng)增大,等效為降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),保持壓強不變,加入水蒸氣,容器體積應(yīng)增大,等效為降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動;

②600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率較慢,轉(zhuǎn)化率較低,溫度過高,選擇性下降,高溫下可能失催化劑失去活性,且消耗能量較大,故選擇600℃左右,故答案為:600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率較慢,轉(zhuǎn)化率較低,溫度過高,選擇性下降,高溫下可能失催化劑失去活性,且消耗能量較大;

4①CO2H2反應(yīng),導(dǎo)致氫氣濃度減低,有利于乙苯脫氫反應(yīng)的化學平衡右移,故正確;由題目信息可知,在保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸汽工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度,消耗的能量減少,故正確;由于會發(fā)生反應(yīng)CO2+C═2CO,有利于減少積炭,故正確;④CO2代替水蒸氣,有利用CO2資源利用,故正確,故答案為:①②③④。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:2NO2(g)N2O4(g) H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如下圖所示。

(1)a、b、c、d四個點中,化學反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是 點。

(2)b點平衡常數(shù)的表達式為 。

(3)b、d點所表示的反應(yīng)體系中,氣體顏色由深的是 (填字母)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學課上,圍繞硫的化合物性質(zhì)進行如下探究,請根據(jù)要求回答以下問題。

1裝置A中反應(yīng)的化學方程式為________________________________。

2裝置B用來探究SO2的漂白性,則應(yīng)裝的試劑是________,反應(yīng)一段時間后,看到的現(xiàn)象是________________;若將Cl2通入B中也能看到同樣的現(xiàn)象,則二者在反應(yīng)原理上________填“相同”或“不相同”。

3裝置C檢驗SO2具有______性填“氧化”或“還原”。裝置C試管口棉花團應(yīng)蘸有_____溶液。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】水中因含有機物而具有較高的化學耗氧量。常用酸性KMnO4氧化有機物測其含量。主要操作步驟如下:

(1)儀器A為________(填酸式或堿式)滴定管;要順利完成實驗,步驟中溶液顏色應(yīng)為________;

(2)完善步驟涉及的離子方程式:______C2O42-+ MnO4-+ H+= Mn2++ CO2↑+ ;該步驟中滴入第一滴Na2C2O4時褪色較慢,以后的滴定中褪色較快,其原因是

(3)若步驟中所用Na2C2O4溶液為20.00mL,已知滴定后的液面如圖所示,請在圖2中標出滴定前的液面.

(4)若實驗測量結(jié)果比實際有機物含量偏高,分別從以下兩個方面猜想:

猜想1:水樣中Cl-影響

猜想2:配制Na2C2O4標液定容時________;

(5)若猜想1成立,請根據(jù)資料卡片補充完善上述實驗以消除Cl-影響.(限選試劑:AgNO3溶液、Ag2SO4溶液、KMnO4溶液、Na2C2O4溶液)________

資料卡片:

有機質(zhì)可HNO3被氧化

AgCl不與酸性KMnO4溶液反應(yīng)

Ag2C2O4可被酸性KMnO4溶液氧化。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:實驗室常用無水乙醇(CH3CH2OH)制備乙烯,制備原理為

CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O

無水乙醇性質(zhì)如下表:

物質(zhì)

熔點/

沸點/

溶解性

揮發(fā)性

化學性質(zhì)

無水乙醇

114.1

78.3

能與水以任意比互溶

易揮發(fā)

能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

甲、乙同學用下列實驗裝置制備乙烯并驗證其性質(zhì)。(氣密性已檢驗,部分夾持裝置略)。

實驗操作和現(xiàn)象:

現(xiàn)

點燃酒精燈,加熱至170

I:A中燒瓶內(nèi)液體漸漸變黑

II:B內(nèi)氣泡連續(xù)冒出,溶液逐漸褪色

……

實驗完畢,清洗燒瓶

III:A中燒瓶內(nèi)附著少量黑色顆粒狀物,有刺激性氣味逸出

(1)寫出乙烯的1個用途: ,對應(yīng)方程式為(注明反應(yīng)類型) 。

(2)A中燒瓶內(nèi)溶液漸漸變黑,說明濃硫酸具有

(3)分析使B中溶液褪色的物質(zhì),甲認為是C2H4使B中溶液褪色,反應(yīng)的化學方程式為(注明反應(yīng)類型) 。

(4)乙根據(jù)反應(yīng)原理及現(xiàn)象I和III綜合分析,認為產(chǎn)物中除乙烯外還混有乙醇、H2O、CO2和一種 有刺激性氣味的氣體X。你認為這種有刺激性氣味氣體X是 (填化學式)。

驗證氣體X的存在,并證實是C2H4使B中溶液褪色,乙設(shè)計如下裝置,與A連接

設(shè)

現(xiàn)

與A連接的裝置如下:

C中溶液褪色,加熱后又恢復(fù)紅色;

F中溶液褪色

請回答下列問題

D盛放的試劑是 填化學式,不能盛放酸性KMnO4溶液的原因是(用離子方程式解釋

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)廢渣、廢水回收利用是重要研究課題。下面流程是生產(chǎn)食用香料正丁酸乙酯的工廠廢水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量無機懸浮物)聯(lián)合利用電子工業(yè)廢料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收銅的工藝設(shè)計。回答下列問題:

(1)初沉加入的試劑是明礬,寫出參與凈水的離子的水解方程式:______________________。

(2)固體X的成分是__________,反應(yīng)Ⅰ的化學反應(yīng)方程式____________________________。

(3)試劑Y為__________,加快反應(yīng)Ⅱ速率的措施有__________________(任寫一條)。

(4)反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為________________________________________。

(5)硅膠在生活與生產(chǎn)中用途廣泛,寫出其中一種用途:_______________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有有機化合物AE,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

根據(jù)以上信息,回答下列問題:
1)若A為氯代烴,質(zhì)譜分析測得A的相對分子質(zhì)量為92.5,且A的核磁共振氫譜圖上有三個波峰,其面積之比為1:2:6,則A的結(jié)構(gòu)簡式為________,B中所含官能團的名稱為________。
2)請寫出下列反應(yīng)的化學方程式及反應(yīng)類型。
①A→B:____________________________________________,
反應(yīng)類型為___________________________________________。
②BD→E:_________________________________________
反應(yīng)類型為__________________________________________。
3)請寫出有機物D的屬于酯類的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氮可以形成多種化合物,如NH3、N2H4、NH4NO3、NF3等。

(1)已知:N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)H=+50.6kJmol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)H=-571.6kJmol-1
則N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O H= _________kJmol-1;

(2)污水中的NH4+可以用氧化鎂處理,發(fā)生如下反應(yīng):

MgO+H2OMg(OH)2Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3H2O


溫度對氮處理率的影響如圖所示.在25前,升高溫度氮去除率增大的原因是________________;

剩余的氧化鎂,不會對廢水形成二次污染,理由是________________;

(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脫氮工藝進行處理在硝化細菌的作用下將NH4+氧化為NO3-(2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2=2HNO3).然后加入甲醇,甲醇和NO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體.

上述方法中,14g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時需氧的質(zhì)量為_______g。

寫出加入甲醇后反應(yīng)的離子方程式________________;

(4)使用NaBH4為誘導(dǎo)劑,可使Co2+與肼在堿性條件下發(fā)生反應(yīng),制得高純度納米鈷,該過程不產(chǎn)生有毒氣體。

寫出該反應(yīng)的離子方程式________________;

在納米鈷的催化作用下,肼可分解生成兩種氣體,其中一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍.若反應(yīng)在不同溫度下達到平衡時,混合氣體中各組分的體積分數(shù)如下圖1所示,則N2H4發(fā)生分解反應(yīng)的化學方程式為________________;

(5)在微電子工業(yè)中NF3常用作氮化硅的蝕刻劑,工業(yè)上通過電解含NH4F等的無水熔融物生產(chǎn)NF3,其電解原理如上圖2所示。寫出a電極的電極反應(yīng)式__________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置主要部分見下圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點見附表)

附表相關(guān)物質(zhì)的沸點(101kPa)

步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60,緩慢滴加經(jīng)H2SO4干燥過的液溴,保溫反應(yīng)一段時間,冷卻.

步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,_________________。

步驟3:有機相用10%NaHCO3溶液洗滌,再加入適量無水MgSO4固體,放置一段時間后過濾;

步驟4:減壓蒸餾有機相,收集相應(yīng)餾分。

(1)實驗裝置中可能的錯誤有______________,冷凝管進水口是______________;

(2)有同學建議將裝置中溫度計換成攪拌棒,那么溫度計應(yīng)移到什么地方使用______________;

(3)步驟2后續(xù)操作是_____________;

(4)步驟3中用10%NaHCO3溶液洗滌的具體操作是____________________,加入無水MgSO4固體的作用是______________。

(5)步驟4中采用蒸餾分離,請你預(yù)測蒸餾溫度應(yīng)先選擇約_______,再選擇約_______

A.50 B.100 C.150 D.200 E.250 F.300

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