[题目]苯乙烯是一种重要的化工原料.可采用乙苯催化脱氢法制备.反应如下: (g) (g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol.(1)从温度和压强角度分析提高乙苯平衡转化率可采取的措施有 .(2)工业上.通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:4).测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示.①掺入水蒸气能提高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下： (g) (g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol。

(1)从温度和压强角度分析提高乙苯平衡转化率可采取的措施有___________。

(2)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:4)，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实__________。

平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)

②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，k正、k逆分别为正逆反应速率常数。计算a处的______。

(3)CO2气氛下乙苯催化脱氢可同时存在图1两种途径：

①b=_______kJ/mol。

②途径I的反应历程图所示，下列说法正确的是______________。

a．CO2为氧化剂

b．状态1到状态2形成了O-H键

c．中间产物只有()

d．该催化剂可提高乙苯的平衡转化率

③在相同的容器中，不同p(CO2)的条件下，进行相同的反应时间，p(CO2)与乙苯转化率关系如图，分析，p(CO2)为15kPa时乙苯转化率最高的因____________________。

【答案】升温、降压乙苯蒸气中掺混水蒸气，可以达到减小乙苯蒸气分压的作用，减压有利于平衡正向移动，可以提高乙苯的平衡转化率 45 2.5 59.2 a、b p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降

【解析】

（1）(g) (g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol是吸热反应，又是气体体积增大的反应；

（2）气体体积增大的反应，利用减小压强，平衡正向移动；根据反应三段式分析计算；

反应速率v=v正-v逆=k正p乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，则v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气，平衡时v正=v逆，即k正p乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，所以计算；

（3）①由图片可知b=17.6J/mol+41.6J/mol；

②反应过程中CO2转化为CO，C的化合价降低，被还原；状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“和等中间产物；催化剂可加快反应速率，但不影响反应进程；

③由反应途径I图片可知乙苯催化脱氢被催化剂吸附，在催化剂表面进行，随着CO2压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快，但压强过大时，会导致催化剂吸附乙苯的机能降低，乙苯平衡转化率反而降低。

（1）(g) (g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol是气体体积增大的吸热反应，升高温度和减小压强，平衡向正反应方向移动，则提高乙苯平衡转化率可采取的措施有升温、降压，故答案为：升温、降压；

（2）①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实乙苯蒸气中掺混水蒸气，可以达到减小乙苯蒸气分压的作用，减压有利于平衡正向移动，可以提高乙苯的平衡转化率。

原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:4，根据PV=nRT，其它条件相同时，物质的量之比等于压强比，原料气中P水蒸气=80Kpa，P乙苯=20Kpa，平衡时P乙苯=20Kpa（1-75%）=5Kpa，P苯乙烯=20Kpa×75%=15Kpa，P氢气=20Kpa×75%=15Kpa，平衡常数Kp==45kPa，故答案为：45；

②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，k正、k逆分别为正逆反应速率常数，a处的，故答案为：2.5；

（3）①由盖斯定律可知b=17.6J/mol+41.6J/mol= 59.2kJ/mol，故答案为：59.2；

②a．反应过程中CO2转化为CO，C的化合价降低，被还原，是氧化剂，故a正确；

b．状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“等中间产物，形成了O-H键，故b正确；

c．状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“和等中间产物，故c错误；

d．催化剂可加快反应速率，但不影响反应进程，故d错误；

ab正确，故答案为：ab；

③在相同的容器中，不同p(CO2)的条件下，进行相同的反应时间，p(CO2)与乙苯转化率关系如图3，p(CO2)为15kPa时乙苯转化率最高的原因：p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降，故答案为：p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】常温下，的三种盐溶液的pH分别为7、8、9，则下列比较中正确的是( )

A.的酸性依次增强

B.溶液中的离子浓度

C.电离常数，水解常数

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】绿水青山就是金山銀山，生产生活中污染物的合理处理对环境保护具有重要意义。

(1)利用某些催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。

已知：①

②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

反应的________；某温度下，反应①②③的平衡常数分別カ、、，则该反应的K=________(用、、表示)。

(2)温度为℃吋，在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：

，测得有关实验数据如下：

容器编号	物质的起始浓度()	物质的平衡浓度()
容器编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ

①平衡时，容器Ⅱ与Ⅳ容器的总压强之比___________。

②温度不变，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、(g)各mol，则反应将向_____________。(填“正”或“逆”)方向进行。

(3)常温下用0.100盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.100的NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中电离方式与氨相似)，利电用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。已知电解质溶液电导率越大导电能力越强。

①a、b、c、d四点的水溶液中，由水电离出氢离子浓度大于的是________________，原因为_____________________。

②化学反应往往伴有热效应若为绝热体系a的温度______________(填“>”，“=”或“<”)c点的温度。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·Lˉ1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。

时间水样	0	5	10	15	20	25
Ⅰ(pH＝2)	0.40	0.28	0.19	0.13	0.10	0.09
Ⅱ(pH＝4)	0.40	0.31	0.24	0.20	0.18	0.16
Ⅲ(pH＝4)	0.20	0.15	0.12	0.09	0.07	0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2+)	0.20	0.09	0.05	0.03	0.01	0