解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷497
丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/6/aa7361e7-c650-474a-a4fa-0eda32815b9c.png?resizew=353)
回答下列问题:
(1)丙烷直接脱氢制丙烯为强吸热过程,该反应必须在高温下进行,但温度越高副反应进行程度越大,同时还会降低催化剂的活性和选择性。
①为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②温度升高,副反应更容易发生的主要原因是_______ 。
(2)如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强p1、p2分别为1×104 Pa和1×105 Pa)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/6/3f596341-7a02-447a-8e3d-fefea4391e2c.png?resizew=255)
①1×104 Pa时,如图中表示丙烯的曲线是____ (填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。
②1×105Pa、500℃时,若只发生上述主反应和副反应,则达平衡时,丙烷转化为丙烯的转化率为____ 。
(3)为克服丙烷直接脱氢法的缺点,科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中,利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比,该方法的优点是__________ 。
(4)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
已知:CO和H2的燃烧热分别为△H =-283.0kJ/mol、△H =-285.8kJ/mol。
①反应(ⅰ)的化学方程式为_____ 。
②25℃时,该工艺总反应的热化学方程式为________ 。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是_______ 。
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回答下列问题:
(1)丙烷直接脱氢制丙烯为强吸热过程,该反应必须在高温下进行,但温度越高副反应进行程度越大,同时还会降低催化剂的活性和选择性。
①为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)
②温度升高,副反应更容易发生的主要原因是
(2)如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强p1、p2分别为1×104 Pa和1×105 Pa)。
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①1×104 Pa时,如图中表示丙烯的曲线是
②1×105Pa、500℃时,若只发生上述主反应和副反应,则达平衡时,丙烷转化为丙烯的转化率为
(3)为克服丙烷直接脱氢法的缺点,科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中,利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比,该方法的优点是
(4)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/6/ac2dd10c-2c24-4fca-bc4a-b51b86fa7f4a.png?resizew=238)
已知:CO和H2的燃烧热分别为△H =-283.0kJ/mol、△H =-285.8kJ/mol。
①反应(ⅰ)的化学方程式为
②25℃时,该工艺总反应的热化学方程式为
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是
2019·四川攀枝花·三模
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