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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷720
苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,反应方程式为:
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。

①乙苯催化脱氢反应的_______0(填“>”或“<”)。
②投料比m为1∶9的曲线是_______(填m1、m2、m3或m4)。
③保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是_______(填字母)。
A.        B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化       D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
   
①该过程中发生的总反应化学方程式为_______
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______(写一点即可)。
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为p0,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______(用含p0的代数式表示,某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。
23-24高三上·广东广州·阶段练习
知识点:化学反应原理综合考查化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算与转化率变化有关图像的分析 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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苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料,目前生产苯乙烯的方法主要为氧化乙苯脱氢制苯乙烯,其反应如下:

反应Ⅰ:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g)   

反应Ⅱ:(g)(g)+H2(g)   

反应Ⅲ:   
(1)下列关于反应Ⅰ~Ⅲ的说法正确的是_______(填序号)。
A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.保持恒定时,说明反应Ⅰ达到化学平衡状态
C.其他条件相同,反应Ⅱ分别在恒容和恒压的条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高
D.对于基元反应Ⅲ,正反应的活化能小于逆反应的活化能

(2)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ.控制投料比[]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂的作用下发生反应,乙苯的平衡转化率与反应温度的关系如图所示。

①乙苯的平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越_______(填“高”或“低”)。
②850K时,反应经t min达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为n mol,则v(苯乙烯)=_______mol/min。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2mol,起始压强为kPa,若容器中只发生反应Ⅰ,平衡时容器内气体的总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数_______kPa。
(4)若在生产过程中只发生反应Ⅱ,向乙苯中混入氮气(不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度的变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。

投料比m为1∶9的曲线是_______(填“”“”“”或“”),图中A与B两点相比,乙苯的活化分子百分数A_______(填“>”“=”或“<”)B。
苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料,目前生产苯乙烯的方法主要为氧化乙苯脱氢制苯乙烯,其反应如下:

反应I:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g)   

反应Ⅱ:(g)⇌(g)+H2(g)   

反应Ⅲ:   
(1)反应I的___________
(2)下列关于反应I~Ⅲ的说法正确的是___________(填序号)。
A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.保持恒定时,说明反应I达到化学平衡状态
C.其他条件相同,反应Ⅱ分别在恒容和恒压的条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高
D.对于基元反应Ⅲ,正反应的活化能小于逆反应的活化能

(3)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生反应I。控制投料比[(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂的作用下发生反应,乙苯的平衡转化率与反应温度的关系如图所示。

①乙苯的平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越___________(填“高”或“低”)。
②850K时,反应经tmin达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为nmol,则v(苯乙烯)=___________mol/nim。
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和,起始压强为,若容器中只发生反应I,平衡时容器内气体的总物质的量为5mol,乙苯的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________kPa。
(5)若在生产过程中只发生反应Ⅱ,向乙苯中混入氮气(不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度的变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。

投料比m为1∶9的曲线是___________(填“”“”“”或“”),图中A与B两点相比,乙苯的活化分子百分数A___________(填“>”“=”或“<”)B。
(6)从资源综合利用的角度分析,氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是___________

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