【題目】丙烯是一種重要的有機(jī)化工原料,用于制丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙酮等;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)已知Ⅰ.C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) H1=+124kJ/mol

.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2=-484kJ/mol

則丙烷氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)的△H___kJ/mol

2)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了丙烷在六方氮化硼催化劑表面氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)歷程,部分歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。

①如圖歷程中決速步驟能壘(活化能)___ eV。該歷程中最低能壘對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

②圖示歷程之后可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___。

3)已知丙烷氧化脫氫容易發(fā)生副反應(yīng):2C3H8(g)+O2(g)3C2H4(g)+2H2O(g)。如圖所示是丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)丙烷轉(zhuǎn)化率與丙烯選擇性隨溫度變化的曲線。

(丙烯的選擇性=×100%

①丙烯的選擇性隨溫度升高而降低的可能原因有___。

②在反應(yīng)溫度為600℃,將C3H8O2以體積比11充入剛性容器中,達(dá)到平衡時(shí),丙烷轉(zhuǎn)化率為40%,丙烯的選擇性也為40%,體系總壓強(qiáng)為pkPa,則氧氣的轉(zhuǎn)化率α(O2)=___,丙烯的分壓p(C3H6)=___(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【答案】-236 1.73 H*+O2*=HO2*C3H7*+H*+O2*=HO2*+C3H7* 2H2O2=2H2O+O2 溫度升高,催化劑的活性降低,生成丙烯的反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),生成乙烯的副反應(yīng)增加 20% 0.087pkPa

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;

(2)①該反應(yīng)歷程中決速的步驟為慢反應(yīng),活化能越大,反應(yīng)速率越慢;根據(jù)活化能確定該步驟的化學(xué)方程式;②該歷程產(chǎn)物為雙氧水,不穩(wěn)定易分解,之后可能發(fā)生雙氧水分解;

(3)①反應(yīng)2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)為吸熱反應(yīng),溫度過(guò)高催化劑活性降低;②根據(jù)圖示,結(jié)合“三段式”計(jì)算。

(1)根據(jù)蓋斯定律,I×2+ II可得:2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) H=2H 1+H 2=-236kJ/mol;

(2)①該反應(yīng)歷程中決速的步驟為慢反應(yīng),活化能越大,反應(yīng)速率越慢,根據(jù)圖示,活化能最大的為過(guò)渡態(tài)I,能壘(活化能)1.73 eV;該歷程中最低能壘對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為H*+O2*=HO2*C3H7*+H*+O2*=HO2*+C3H7*;

②該歷程產(chǎn)物為雙氧水,不穩(wěn)定易分解,之后可能發(fā)生雙氧水分解,反應(yīng)為2H2O2=2H2O+O2

(3)①反應(yīng)2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)為吸熱反應(yīng),溫度過(guò)高,催化劑活性降低,則升高溫度,催化劑的活性降低,生成丙烯的反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),生成乙烯的副反應(yīng)產(chǎn)物參加;

②根據(jù)圖示在反應(yīng)溫度為600℃,將C3H8O2以體積比為1:1充入剛性容器中,達(dá)到平衡時(shí),丙烷的轉(zhuǎn)化率為40%,丙烯的選擇性也為40%,體系總壓強(qiáng)為pkPa,相同條件下,物質(zhì)的量之比等于體積之比,2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)2C3H8(g)+O2(g)3C2H4(g)+2H2O(g),反應(yīng)中C3H8O2的反應(yīng)比例關(guān)系相同,設(shè)C3H8O2的起始物質(zhì)的量為1mol,則:

則氧氣的轉(zhuǎn)化率(O2)=×100%=20%;

設(shè)平衡時(shí),反應(yīng)生成C3H6的物質(zhì)的量為x,生成C2H4的物質(zhì)的量為y,

根據(jù)題意可得:×100%=40%,40%,解得:x=0.2moly=0.3mol,平衡時(shí)n(C3H8)=1mol×(1-40%)=0.6moln(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(H2O)=0.2mol+×0.3mol=0.4mol,丙烯的分壓p(C3H8)= pkPa×=0.087pkPa。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是由常見元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(部分物質(zhì)已經(jīng)略去)。其中A、B、D在常溫下均為無(wú)色無(wú)味的氣體,C是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,M是最常見的無(wú)色液體。

(1)寫出C→E的化學(xué)方程式: 。

(2)實(shí)驗(yàn)室常用加熱兩種固體混合物的方法制備物質(zhì)C,其化學(xué)方程式為: ,干燥C常用 (填寫試劑名稱)。

(3)E物質(zhì)遇到D物質(zhì)時(shí),會(huì)觀察到 現(xiàn)象,若用排水法收集F,則最終集氣瓶中收集到的氣體為 (填寫物質(zhì)的化學(xué)式)。

(4)寫出A→D的化學(xué)方程式: 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,實(shí)驗(yàn)如下:

I.向5mL 0.05mol/L FeCl3溶液中加入5mL 0.05mol/L KI溶液(反應(yīng)a),平衡后分為兩等份

Ⅱ.向一份加入飽和KSCN溶液,變紅(反應(yīng)b);加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯極淺的紫色

Ⅲ.向另一份加入CCl4,振蕩、靜置,下層顯紫紅色

結(jié)合實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法不正確的是

A. 反應(yīng)a為:2Fe3++ 2I-2Fe2++I2

B. Ⅱ中,反應(yīng)a進(jìn)行的程度大于反應(yīng)b

C. 比較氧化性:Ⅱ中,I2>Fe3+

D. 比較水溶液中c(Fe2+):Ⅱ<Ⅲ

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為一個(gè)五圓環(huán),每個(gè)環(huán)中的物質(zhì)依次為FeCl3、NaCl、Na2O2CO2、I2,圖中相連的兩種物質(zhì)可歸屬為同一類,用①、②、③、④表示相交部分,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)關(guān)于上述相交部分的說(shuō)法不正確的是_____________(填序號(hào))。

A ①表示鹽類 B ②表示鈉的化合物

C ③表示氧化物 D ④表示非電解質(zhì)

2)關(guān)于上述相交部分的說(shuō)法正確的是_____________(填序號(hào))。

A 海水曬鹽屬于物理變化 B Na2O2屬于堿性氧化物

C I2易溶于CCl4 D 鈉著火可用CO2滅火

3)若NaCl固體中含有少量I2雜質(zhì),可采用的除雜方法是_____________(填序號(hào))

A 過(guò)濾 B 升華 C 滲析

4)上述五種物質(zhì)中,有兩種物質(zhì)可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),其化學(xué)方程式為___________;

5)用潔凈的燒杯取少量蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰,向燒杯中逐滴加入1 mol·L1上圖中某物質(zhì)M的溶液,繼續(xù)煮沸得到紅褐色透明液體。

①物質(zhì)M的化學(xué)式為__________

②檢驗(yàn)該紅褐色透明液體是膠體的方法為___________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用固體氧化物電解池(SOEC)可實(shí)現(xiàn)乙烷電化學(xué)脫氫制乙烯,原理示意圖如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.X電極的電勢(shì)高于Y電極

B.該裝置在工作過(guò)程中,O2-在固體氧化物中由下方向上方遷移

C.該過(guò)程總反應(yīng)的方程式為:C2H6+CO2C2H4+CO+H2O

D.陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為:CO2+2e-+2H+=CO+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】向一定量的CuFe2O3的混合物中加入400 mL 1 mol·L1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3。若用過(guò)量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量為

A. 2.4 g B. 3.2 g C. 4.8 g D. 6.4 g

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下pH2的鹽酸,下列敘述正確的是(

A.10mL該溶液稀釋至100mL后,pH=4

B.向該溶液中加入等體積pH12的氨水恰好完全中和

C.該溶液中鹽酸電離出的c(H+)與水電離出的c(H+)之比為10101

D.該溶液中由水電離出的c(H+)×c(OH-)=1×10-14

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】AI分別表示中學(xué)化學(xué)中常見的一種物質(zhì),它們之間相互關(guān)系如下圖所示(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出)。已知A、I為常見金屬單質(zhì),B、H為固態(tài)氧化物,F是紅褐色難溶于水的沉淀,且A、B、C、DE、F六種物質(zhì)中均含同一種元素。

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

1A、BC、D、EF六種物質(zhì)中所含的同一種元素的名稱是______,H的化學(xué)式為_______

2)反應(yīng)③的離子方程式為 ____________,向G中通少量CO2的離子方程式為__________。

3)反應(yīng)⑥化學(xué)方程式___________。

4C中陽(yáng)離子檢驗(yàn)方法:______。

51mol I發(fā)生反應(yīng)后生成的A高溫下與足量的水蒸氣反應(yīng),生成的氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)況下占______L。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】圖是某甲醇燃料電池的工作示意圖。下列說(shuō)法正確的是

A.電極b為電池的負(fù)極

B.電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.放電時(shí)a極處所發(fā)生的電極反應(yīng)為:CH3OH6eH2OCO26H

D.放電時(shí)溶液中Ha極移動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案