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解答题-原理综合题 较难0.4 引用3 组卷579
丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料.丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产工艺涉及反应如下：
反应Ⅰ          
反应Ⅱ          
回答下列问题：
(1)判断反应Ⅱ的自发性并说明理由__________.
(2)在常压、催化剂作用下，投料按，并用水蒸气稀释；不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性随温度变化情况如图1所示（选择性：转化的中，生成或的的百分比）.

图1

①根据图1的相关信息，下列说法正确的是___________.
A.随温度的升高，平衡转化率逐渐增大
B.水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率
C.较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率
D.320～580℃范围内，升温，的产率下降，产率升高
②温度高于440℃时，丁烯转化率随温度变化不明显的可能原因是_____________.
(3)文献显示，丁烯与反应也可制丁二烯，可分两步实现：
反应Ⅲ       
反应Ⅳ       
600℃时，恒定总压0.10MPa、以起始物质的量均为1mol的、投料，达平衡时，测得和的转化率分别为80％、10％.600℃时，反应Ⅳ的平衡常数_________.
(4)有人设计一种电解装置，用乙炔合成二丁烯的装置如图2.电解质溶液为溶液.

①请写出生成的电极的电极反应式：____________。
②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留.当电路中转移时，计算再生液的____________。（已知的电离常数，）
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知识点：化学反应原理综合考查化学平衡图像分析化学平衡题中基于图表数据的相关计算电化学计算 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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甲醇是一种可再生能源，用和合成甲醇的过程主要有以下反应：
反应I：   
反应II：   
反应III：   
请回答：
(1)反应III自发进行的条件是___________。
(2)恒温恒容条件下，若仅发生反应II，反应达到平衡的标志是___________。
A．CO的分压不再发生变化B．气体平均相对分子质量不再发生变化
C．气体密度不再发生变化D．比值不再发生变化

(3)在5.0MPa恒定压强和催化剂作用下，以的投入量进行反应，体系到达平衡后的CO与在含碳产物中的物质的量百分数、转化率随温度的变化如图1所示。

①表示平衡时在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________(填a或b)。
②平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是___________。
(4)反应I、III的逆过程又称为甲醇水蒸气重整，是电动汽车常见的氢源。在常压、CaO催化下，和以体积比1：1.2混合，总物质的量为2.2mol，反应至时刻测得转化率及CO、选择性随温度变化分别如图2所示，260℃时的物质的量随时间的变化曲线如图3所示。

①下列说法正确的是___________。
A．反应适宜温度为300℃
B．工业生产通常在高压条件下进行甲醇水蒸气重整
C．CaO催化剂具有更高催化活性，可以提高甲醇平衡转化率
D．其他条件不变，适当升高温度有利于提高的产率
②通过计算在图3中画出300℃时，反应至时刻物质的量随时间变化的曲线。___________
丙烯是一种重要的化工原料，在催化剂作用下，可以由丙烷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)：　
反应Ⅲ(氢气燃烧)：　

回答下列问题：
(1)_____kJ/mol。
(2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入和Ar的混合气体。在温度为时，的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图1
①结合图1，从平衡移动的角度分析，“通入Ar”的作用是_____。
②若要将的平衡转化率提高到60％，则_____。
(3)恒温条件下，测得反应Ⅰ平衡时的物质的量浓度与平衡总压的关系如图2.请在图上画出平衡时的物质的量浓度随平衡总压变化的曲线_____。(在图中C点平衡总压为10Mpa时，丙烷和丙烯的物质的浓度相等)。
(4)①关于反应Ⅲ，下列说法正确的是_____。
A．该反应在任何温度下都能自发进行
B．升高温度，反应Ⅱ的平衡常数增大
C．通入的氧气越多，越有利于丙烷的氧化脱氢
D．将水液化分离出来，既可以加快反应速率，又能提高的转化率
②与直接脱氢反应相比，氧化脱氢制备丙烯的优点是_____。
(5)研究表明，可催化氧化脱氢制丙烯。在p=0.1MPa，，催化剂X的催化下，气体按一定流速通过反应器，丙烷转化率和产物选择性(丙烯的选择性=丙烯的产率÷丙烷的转化率×100％)随温度变化如下表：
t℃丙烷转化率产物的选择性
CO
4004.0693.122.204.68
50012.3291.233.165.61
60035.2285.447.736.83
下列说法不正确的是_____。
A．在较高温度下，催化剂X可提高产生丙烯反应的速率
B．催化氧化脱氢制丙烯的反应是放热反应
C．相同条件下，使用不同的催化剂，丙烷的平衡转化率相同
D．温度升高，催化剂X的活性下降，丙烯的产率降低
丙烯是一种重要的化工原料，其主要产品聚丙烯是生产口罩喷溶布的原料。铬基催化剂下丙烷生产丙烯相关主要反应有：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
请回答：
(1)已知键能：，。C=C的键能与C-C的键能相差约___________kJ/mol。
(2)600℃时，容器压强恒为P，铬基催化剂下两个密闭容器中分别按下表投料发生反应：
容器C3H8/molCO2/molN2/mol
A1010
B128
①容器B生成C3H6的反应流程如下：

下列有关说法正确的是________。
A．原料气中通入N2可提高C3H8的平衡转化率
B．升高温度，一定能提高的C3H6平衡产率
C．过程1产生C3H6的量大于过程2和过程3产生的C3H6
D．在铬基催化剂中适当加入CaO可促进过程2平衡正移而提高C3H8的平衡转化率
②若容器A中只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，C3H8的平衡转化率为，C3H6的选择性(选择性)为w，计算反应Ⅰ的平衡常数________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③按照容器A和容器B的气体组分比，将两组气体按相同流速分别通过催化剂固定床反应器，C3H8的转化率和C3H6的选择性随时间变化如图所示：

随反应进行，A组中C3H8转化率明显降低的可能原因是________，B组中CO2的作用是________ (用化学方程式和必要的文字说明)。
(3)恒温恒容的密闭容器中通入气体分压比为的混合气体，，已知某反应条件下只发生反应Ⅳ和反应Ⅴ(，为速率常数，只与温度有关且)：
反应Ⅳ：
反应Ⅴ：
实验测得丙烯的净生成速率方程为，请在下图中画出丙烯的物质的量随时间的变化趋势____________。

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