聚苯乙烯塑料在生产中有广泛应用。工业中以乙苯()为原料制取装乙烯()的主要途径有①催化脱氢...

聚苯乙烯塑料在生产中有广泛应用。工业中以乙苯()为原料制取装乙烯()的主要途径有

①催化脱氢

②氧化脱氢

③和二氧化碳催化脱氢

(1)苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式为___________。

(2)根据上述信息，能否计算出CO的燃烧热?若不能计算，该空不用作答；若能计算，请写岀CO的燃烧热△H为___________。

(3)某企业以反应①生产苯乙烯。某同学认为：向反应体系①中通入适量的O2，能增加乙苯的转化率，该同学作出判断的依据可能是___________。

(4)在温度为T时，在2L的密闭容器中加入2mol乙苯和2mol二氧化碳，反应到平衡时测得混合物各组成的物质的量均为1.0mol。

①若保持温度和容器容积不变，向该容器中再充入2mol乙苯和2mol二氧化碳达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度___________。

A．等于1mol·L－1　　　 B．小于1mol·L－1 C．大于1mol·L－1 D．不确定

②若将反应改为恒压绝热条件下进行，达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度___________。

A．等于0.5mol·L－1　　 B．小于0.5mol·L－1　　 C．大于0.5mol·L－1　　 D．不确定

(5)温度为T时，在恒容容器中进行上述“①催化脱氢”反应。已知：乙苯的起始浓度为1.0mol·L－1；设起始时总压强为a，平衡时总压强为b，达到平衡时需要的时间为tmin则从反应开始到平衡的过程中苯乙烯的平均反应速率为___________(用代数式表示，下同)；该温度下的化学平衡常数为___________。

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(14分)苯乙烯(C6H5CH=CH2)是合成橡胶和塑料的单体，用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯等。工业上以乙苯(C6H5CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯，反应方程式为：

C6H5CH2CH3(g) C6H5CH=CH2(g)＋H2(g) 　 H

（1）已知：H2和CO的燃烧热(H)分别为-285.8 kJ．mol和-283.0 kJ．mol；

C6H5CH2CH3(g)＋CO2 (g) C6H5CH=CH2(g)＋CO(g)＋H2O(l)　 H=＋114.8 kJ·mol－1

则制取苯乙烯反应的H为_________

（2）向密闭容器中加入1 mol乙苯，在恒温恒容条件下合成苯乙烯，达平衡时，反应的能量变化为QkJ。下列说法正确的是 _________。

A．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大

B．若继续加入1 mol乙苯，苯乙烯转化率增大

C．压缩体积，平衡逆向移动，反应物浓度增大，生成物浓度减小

D．相同条件下若起始加入1 mol苯乙烯和1 mol氢气，

达平衡时反应能量变化为(H-Q)kJ

（3）向2 L密闭容器中加入1 mol乙苯发生反应，达到平衡状态时，平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示。700时，乙苯的平衡转化率为_______，此温度下该反应的平衡常数为 ______；温度高于970时，苯乙烯的产率不再增加，其原因可能是_________。

（4）含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染，可采用电解法去除废水中的苯乙烯，基本原理是在阳极材料MOx上生成自由基MOx(OH)，其进一步氧化有机物生成CO2 ，该阳极的电极反应式为_________，若去除0.5 mol苯乙烯，两极共收集气体_________mol。

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乙醛是一种重要的烃类衍生物，广泛应用于纺织、医药、化纤、染料和食品工业。

(一)以乙烯和氧气（或空气）为原料，在由PdCl2、CuCl2、盐酸组成的催化剂水溶液中，进行液相氧化生产乙醛，工业上一般控制反应温度在120~130℃，压强在300~350KPa。又称Wacker法。其反应式为：

主反应：CH2═CH2(g) +O2(g) CH3CHO(g)　　　　　　 ΔH＝－243.2 kJ·mol－1

副反应：CH2═CH2(g) + O2(g) CO2(g)＋H2O(g)　　 ΔH＝－705.5kJ·mol－1

(1)已知：水的汽化热是44.0 kJ·mol－1，请计算乙烯的燃烧热：ΔH =__________ kJ·mol－1

汽化热：在标准大气压(101KPa)下，使1mol物质在一定温度下蒸发所需要的热量。

(2)Wacker法乙烯氧化制乙醛过程，按照以下机理进行：

①乙烯羰基化反应：_____________________________

②金属钯的再氧化反应：Pd + 2CuCl2 = PdCl2 + 2CuCl

③氯化亚铜的氧化反应：2CuCl + O2 + 2HCl = 2CuCl2 + H2O

请写出①的反应方程式__________________________。

(3)下列有关说法正确的是_______________　　

A．Wacker法制乙醛反应中，氯化钯是反应催化剂，氯化铜的作用是使催化剂再生，没有氯化铜的存在，就不能完成此催化过程。

B．工业上采用的原料气中乙烯大量过量，并有大量未反应的乙烯气要循环使用，这样可提高乙烯利用率，同时原料气中加入CO2有利于提高乙醛选择性。

C．原料气中乙烯大量过量的原因可能是为了让乙烯的体积分数处在爆炸极限范围之外，以避免危险的发生。

D．乙烯氧化生成乙醛的反应是在气-液相中进行的，加压和升温都有利于提高乙烯和氧在液体中的溶解度，加快反应速率。

(4)控制反应条件在120~130℃和300~350KPa，原料气的体积比是V(C2H4):V(O2)：V(CO2):V(N2) = 15：10.5：9.5：65，以一定流速通入催化剂水溶液中，一段时间后反应达平衡，测得乙烯的体积分数是0.1，氧气的体积分数是0.05，如果充入100mol原料气，请计算反应达平衡时，n(CH3CHO) =

___________ mol。(不考虑HCl的挥发)

(二)实际工业生产要求有较高产量，速率不能太低，转化率尽可能大，所以应尽量使平衡正向移动。

(1)可逆反应：aA＋bB rR +s S ，对反应物A，净反应速率为rA = r正(XA) – r逆(XA)，XA为反应物A的转化率，图a表示反应物A的转化率和A的净反应速率与温度(T)的关系图。图a分析可知，在相同温度下，净反应速率为________时，XA最大（从“r=0、r1、r2、r3、r4”选填）；由图a判断该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”），并简述原因__________。

(2)请在图a中绘制：在不同r下，符合工业生产要求的最佳温度__________。

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丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢是工业生产丙烯的重要途径，丙烷催脱氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题：

(1)丙烷催化氧化脱氢法主要反应如下：

2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)　 △H1=-236kJ·mol-1(i)

反应过程中消耗的C3H8和 生成的C3H6 的物质的量随温度的变化关系见下表。

①反应i中反应物的总能量 _______生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)。

②分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而______(填写“不变”“升高”“降 低”)；　　 出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是 _________。(C3H6的选择性＝×100%)

(2)丙烷催化直接脱氢反应： C3H8(g) ⇌C3H6(g)+ H2(g)　　 △H2=+124. 3kJ•mol -1 ( ii )　　 副反应：C3H8 (g)　　 ⇌C2H4 (g) + CH4(g)　　 △H3(iii)

①反应 ii 的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示， 分析工业生产中采用的温度为 650°C 左右的原因是_________。

②温度为 670°C 时，若在 1L 的容器中投入 8 molC3H8，充分反应后，平衡混合气体中有 2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4，计算该条件下C3H6 的选择性为___％。

③欲使丙烯的产率提高，下列措施可行的是______( 填写序号 )

a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气　　　　 b.增大氢气与丙烷的投料比　　 c.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂　　 d.大压强

(3)科学家探索出利用无机膜催化丙烷脱氢制丙烯的新工艺，该工艺利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性的及时移走，从平衡角度分析该工艺的优点______。

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苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6 H5- CH2 CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6 H5- CH= CH2)的反应方程式为：

（1）向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示：

由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：

①氢气的物质的量分数为　　　　　　　 ；

②乙苯的平衡转化率为　　　　　　　 ；

③计算此温度下该反应的平衡常数　　　　　　 。

（2）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率　　 　　 30%(填“＞、=、＜” ­)。

（3）已知：

计算上述反应的ΔH= 　　　　　　　 kJ/mol。

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苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯（C6 H5- CH2 CH3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6 H5- CH= CH2）的反应方程式为：

C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g)　　 ΔH1

(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：

由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：

① 氢气的物质的量分数为　　　　　　　 ；乙苯的物质的量分数为　　　　　　　 ；

②　 乙苯的平衡转化率为　　　　　　　 ；

③　 计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）。

（2） 分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知：△H1 　　　 0（填“＞、=或＜” ­)。

（3）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率　　　　 30%（填“＞、=、＜” ­)。

（4）已知：

3C2 H2 (g) C6 H6 (g)　　 ΔH2

C6 H6 (g) + C2H4 (g) C6 H5- CH2CH3 (g) 　　　 ΔH3

则反应3C2H2 (g) + C2H4 (g) C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH= 　　　　　　　 。

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锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。

(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是___________。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O 制备ZnFe2O4该反应中还原产物是___(填化学式),每生成1mol ZnFe2O4转移的电子总数是__________。

(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:

①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是_______(任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式__________。

②净化I中H2O2 参与反应的离子方程式为___________

③净化Ⅱ中Y 的主要成分是_____(填化学式)。

(3)利用锌锰电池在800~1000℃时电解TiO2可制得金属钛，装置如图所示。图中a电极的材料为_____，阴极的电极反应式为___________。

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苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯：

(g)⇌(g)+H2(g)　 ∆H=117.6kJ/mol

已知：上述反应的速率方程为v正=k正P乙苯，v逆=k逆P苯乙烯P氢气，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，P为各组分分压。

(1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是_______________。

(2)在CO2气氛下，乙苯可催化脱氢制苯乙烯，其过程同时存在如图两种途径：

a=______；与掺水蒸汽工艺相比，该工艺中还能够发生反应：CO2+H2=CO+H2O，CO2+C=2CO。新工艺的特点有__________(填序号)。

a.CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

b.不用高温水蒸气，可降低能量消耗

c.有利于减少生产过程中可能产生的积炭

d.CO2在反应体系中作催化剂

(3)在实际生产中，往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是_______________。测得容器总压(P总)和乙苯转化率α随时间变化结果如图所示。平衡时，P(H2O)=_______kPa，平衡常数Kp=____kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)；a处的=_________。

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苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯（C6H5-CH2CH3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6H5-CH=CH2）的反应方程式：

△H（1）已知：

计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。

（2）一定条件下，在体积不变的密闭容器中，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如下图所示。在t1时刻加入H2，t2时刻再次达到平衡。物质X为__________，判断理由是_______________________。

（3）在体积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽，2分钟后达到平衡，测得氢气的浓度是0.5mol/L，则乙苯蒸汽的反应速率为_________________；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，则v正_______v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响可用如图表示。[M=n(H2O)/n(乙苯)]

① 比较图中A、B两点对应的平衡常数大小：KA________KB

② 图中投料比(M1、M2、M3)的大小顺序为________。

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聚苯乙烯塑料在生产、生活中有广泛应用，其单体苯乙烯可由乙苯和二氧化碳在一定条件下发生如下反应制取：

下列有关苯乙烯的说法正确的是

A．分子中含有5个碳碳双键　　　　 B．属于不含极性键的共价化合物

C．分子式为C8 H10　　　　　　　　　　 D．通过加聚反应生成聚苯乙烯

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