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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷163
苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用乙苯为原料合成。
(1)以和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程有“途径1”和“途径2”两种，如图所示。


则_______(用含、的代数式表示)
(2)乙苯直接脱氢制苯乙烯，反应原理如下：

①不同压强下，实验测得乙苯的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图1所示，△H_______0(填>或＜)，压强(、、)由小到大的顺序为_______。

②实际过程中，通常向乙苯中掺入水蒸气，保持体系总压为100kPa。乙苯平衡转化率与温度、投料比的关系如图2所示。则投料比、、由小到大的顺序为_______。

③若，则A点温度下，该反应的平衡常数_______kPa。
(3)含苯乙烯的废水肆意排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，)。已知：(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成和。

N连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，若电路中通过4mol电子，则有_______g苯乙烯被羟基自由基完全氧化成和。
22-23高二上·山东济南·期末
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算电解原理的应用 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用乙苯为原料合成。
(1)逆水煤气变换耦合反应：CO2和乙苯为原料制备苯乙烯的机理如下：
(g)H2(g) +(g) ΔH= +117.6 kJ/mol
CO2(g)+H2(g) = CO(g)+ H2O(g) ΔH= +41.2 kJ/mol
则 CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g) 的ΔH为_______。
(2)乙苯直接脱氢制苯乙烯，反应原理如下：
(g)H2(g) +(g) ΔH= +123.5 kJ/mol
反应在不同压强下进行，实验测得乙苯的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图所示，压强(p1、p2、p3)由大到小的顺序为_______，理由是_______。

(3)乙苯脱氢耦合二氧化碳转化。Ar气氛下，高价态的钒镁氧化物晶体(V)作为的催化活性中心进行乙苯脱氢，耦合CO2转化为CO，实现晶格氧再生和二氧化碳转化，反应机理如图所示：

用简要的文字描述乙苯脱氢耦合二氧化碳转化过程_______。
(4)含苯乙烯的废水的排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如下图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)， 已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成CO2和H2O。

①M连接电源的_______(“正极”或“负极”)。
②苯乙烯被·OH氧化的化学反应方程式为_______。
苯乙烯主要用作合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，也可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。在催化剂作用下，苯乙烯可由乙苯直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ（直接脱氢）：
反应Ⅱ（氧化脱氢）：
回答下列问题：
(1)已知：①
②
③
则反应的___________，若该反应的活化能（正）为，则该反应逆反应的活化能（逆）为___________。
(2)对于反应，保持温度和压强不变，向一体积可变的密闭容器（起始体积为）中分别通入为的混合气体，直接脱氢过程中转化率随时间变化如图所示：

①充入的目的是_________________。
②内反应速率最慢的混合气对应图中曲线___________（填“a”“b”或“c”）。
(3)在温度下，将和加入恒容的密闭容器中，发生反应Ⅰ、反应Ⅱ，测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示（忽略温度对压强、催化剂的影响）：
①___________（填“<”或“>”）。
②温度下，反应Ⅰ的分压平衡常数___________（保留小数点后一位，为用平衡分压表示的平衡常数，即用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

(4)含苯乙烯的废水的排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如图所示（电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，），已知：（羟基自由基）具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成和。

①M连接电源的___________（填“正极”或“负极”）。
②苯乙烯被氧化的化学反应方程式为__________________。
苯乙烯是用来制备重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸气做稀释剂，有催化剂存在条件下，乙苯催化脱氢可生成苯乙烯。可能发生如下两个反应。
主反应：；
副反应：。
(1)已知，在298K、101kPa条件下，某些物质的相对能量变化关系如图所示。

_______。
(2)在不同的温度条件下，以水烃比投料，在膜反应器中发生乙苯脱氢反应。膜反应器可以通过多孔膜移去，提高乙苯的平衡转化率，原理如图所示。

已知：的移出率。
①忽略副反应。维持体系总压强恒定，在温度时，已知乙苯的平衡转化率为，的移出率为，则在该温度下主反应的平衡常数_______(用等符号表示并化简)。[对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，为平衡总压强，为平衡系统中B的物质的量分数]
②乙苯的平衡转化率增长百分数与的移出率在不同温度条件下的关系如下表。

温度/℃

增长百分数/%


移出率/%		7009501 000
608.434.382.77
8016.86.13.8
90277.14.39
高温下副反应程度极小。试说明当温度高于950℃时，乙苯的平衡转化率随的移去率的变化改变程度不大的原因：_______。
③在一定条件下仅发生(g)(g)+H2(g)，反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填字母)。
A．正反应速率先增大后减小       B．化学平衡常数值增大
C．反应物的体积百分数增大       D．混合气体密度增大
(3)不同催化剂效能与水烃比有关。保持体系总压为常压的条件下，水烃比为9(曲线Ⅰ)时，乙苯的平衡转化率与温度的关系的示意图如下：

请在图中画出水烃比为1时，乙苯的平衡转化率与温度的关系曲线(曲线Ⅱ) _______。
(4)含苯乙烯的废水的排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如下图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，)，已知：(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成和。

①M连接电源的_______(填“正极”或“负极”)
②苯乙烯被氧化的化学反应方程式为_______。

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