解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷184
丙烯是一种重要的化工原料。利用丙烷脱氢制备丙烯的原理为:
直接脱氢:
回答下列问题:
(1)各化学键的键能如表所示,则__________ 。
(2)计算机模拟直接脱氢的反应历程如图所示:①基元反应速率大小:第一步__________ (填“>”“<”或“=”)第二步。
②依据该历程图推测丙烷脱氢可能会产生的副产物为__________ (填分子式)。
(3)一种提高丙烷转化率的催化剂—膜系统,能让部分氢气透过膜后与反应体系分离,其工作原理如图所示:①该系统能提高丙烷转化率的原因为__________ 。
②在T、p0条件下,丙烷通入无膜反应器,丙烷的平衡转化率为,该反应的压强平衡常数Kp=__________ ;在相同条件下,若换成如图所示有膜反应器,丙烷的平衡转化率为,则相同时间内出口和出口的氢气质量之比为__________ 。
(4)丙烯还可通过丙烷氧化脱氢的方法制备,其原理为:
氧化脱氢:
相比直接脱氢,氧化脱氢制备丙烯的优点为__________ ,缺点为__________ (各写1点即可)。
直接脱氢:
回答下列问题:
(1)各化学键的键能如表所示,则
化学键 | C-H | C-C(π键) | H-H |
键能 | 413 | 271 | 436 |
(2)计算机模拟直接脱氢的反应历程如图所示:①基元反应速率大小:第一步
②依据该历程图推测丙烷脱氢可能会产生的副产物为
(3)一种提高丙烷转化率的催化剂—膜系统,能让部分氢气透过膜后与反应体系分离,其工作原理如图所示:①该系统能提高丙烷转化率的原因为
②在T、p0条件下,丙烷通入无膜反应器,丙烷的平衡转化率为,该反应的压强平衡常数Kp=
(4)丙烯还可通过丙烷氧化脱氢的方法制备,其原理为:
氧化脱氢:
相比直接脱氢,氧化脱氢制备丙烯的优点为
2024·湖北武汉·二模
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算活化能及其对反应速率的影响化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析! 立即登录
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丙烯是最重要的基础化工原料之一,丙烯广泛用于合成聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸等工业领域。回答下列问题:
(1)利用以下键能数据,计算丙烷直接催化脱氢制备丙烯的反应:CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=______ kJ/mol。
(2)T1℃时,将lmolCH3CH2CH3(g)充入某刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生直接脱氢反应,压强随时间的变化关系如图所示:
①计算0~60min之间,H2分压的平均变化率为______ kPa/min。
②T1℃时,该反应的平衡常数Kp=______ kPa(分压=总压×物质的量分数)
(3)CO2是一种温和的氧化剂。研究发现CO2氧化丙烷脱氢的反应机理有两种:
①“一步法”:CO2与C3H8催化作用下反应机理如图所示:
写出CO2与C3H8反应的总化学方程式______ 。
②“二步法”:丙烷分子先脱氢生成丙烯和氢气,再发生CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol。
③研究直接催化脱氢与在0.1MPa, =5:1的条件“一步法”、“两步法”三种机理在不同温度下丙烷的平衡转化率如图所示:
图中表示催化脱氢的曲线是______ ,“两步法”中CO2的引入对丙烷转化率的影响及原因是______ ;有人提出加入适量氧气,氯化丙烷脱氢制丙烯,从产率角度分析,通入氧气作为氧化剂的方法的缺点是______ 。
(1)利用以下键能数据,计算丙烷直接催化脱氢制备丙烯的反应:CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=
化学键 | C-C | C-H | C=C | H-H |
键能(kJ/mol) | 347.7 | 413.4 | 615 | 436 |
(2)T1℃时,将lmolCH3CH2CH3(g)充入某刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生直接脱氢反应,压强随时间的变化关系如图所示:
①计算0~60min之间,H2分压的平均变化率为
②T1℃时,该反应的平衡常数Kp=
(3)CO2是一种温和的氧化剂。研究发现CO2氧化丙烷脱氢的反应机理有两种:
①“一步法”:CO2与C3H8催化作用下反应机理如图所示:
写出CO2与C3H8反应的总化学方程式
②“二步法”:丙烷分子先脱氢生成丙烯和氢气,再发生CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol。
③研究直接催化脱氢与在0.1MPa, =5:1的条件“一步法”、“两步法”三种机理在不同温度下丙烷的平衡转化率如图所示:
图中表示催化脱氢的曲线是
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