乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：（1）已知： 化学键 C－H C－C C＝C H－H 键能/kJ...

乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝____________ kJ·mol－1。

（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。

（3）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︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实______________。

②控制反应温度为600℃的理由是　 ____________。

（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；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__________(填编号)。

① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平　 衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO2资源利用

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乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝____________ kJ·mol-1。

（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________（用含α等字母的代数式表示）。

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乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

已知：1 mol C－H键完全断裂时吸收热量412kJ，1 mol C－C键完全断裂时吸收热量348kJ

1 mol C＝C键完全断裂吸收热量612kJ，1 mol H－H键完全断裂时吸收热量436kJ。

上述反应的△H等于　　 kJ·mol-1。

A．-124　　　　　　 B．+124　　　　　　 C．-288　　　　　 D．+288

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已知乙苯制备苯乙烯的反应为：

下列说法错误的是

A. 上述反应的△H=+124kJ•mol﹣1　　 B. 乙苯比苯乙烯稳定

C. 乙苯中不存在碳碳双键　　 D. 1mol乙苯的能量与1mol苯乙烯能量相差264kJ

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乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。

（2）维持体系温度和总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝___________(用α等符号表示)。

（3）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︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)如右图所示：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实　　　　　　　　　　　　　　　 。

②控制反应温度为600℃的理由是　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；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_________(填编号)。

① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO2资源利用

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苯乙稀（ ）是重要的有机化工原料。工业上以乙苯（）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙稀的化学方程式为：△H=124kJ·mol-1

（1）25℃、101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 已知：H2 和苯乙烯的燃烧热 △H 分别为-290 kJ·mol -1 和-4400 kJ·mol-1，则乙苯的燃烧热△H=_____kJ·mol-1。

（2）在体积不变的恒温密闭容器中，发生乙苯催化脱氢的反应，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。 在 t1 时刻加入 H2，t2 时刻再次达到平衡。

①物质 X 为_____，判断理由是_____；

②乙苯催化脱氢反应的化学平衡常数为_____（用含 a、b、c 的式子表示）。

（3）在体积为 2 L 的恒温密闭容器中通入 2 mol 乙苯蒸气，2 min 后达到平衡，测得氢气的浓度是 0.5 mol·L-1，则乙苯蒸气的反应速率为_____；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入 1.5 mol 氢气和 1.5 mol 乙苯蒸气，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)对乙苯的平衡转化率的影响如图所示。[M=]

①比较图中 A、B 两点对应的平衡常数大小：KA_____KB(填“＞”、“＜”或“＝”)；

②图中投料比 M1、M2、M3 的大小顺序为_____。

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苯乙烯()是生产各种塑料的重要单体，可通过乙苯催化脱氢制得: ΔH=Q kJ/mol。在实际生产中，常保持总压0.1MPa 不变，并向反应体系中加入稀释剂，如CO2、N2等(不参与反应)。乙苯(EB) 脱氢转化率与反应混合气物质的量之比及反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是

A. 相同条件下，正反应速率: v(A) >v(B)

B. 若在恒容条件下加入稀释剂(N2)，能增大乙苯的转化率

C. 若A点乙苯的转化率为60%，则混合气体中苯乙烯的37.5 %

D. 用平衡分压来代替平衡浓度计算，其中分压=总压×物质的量分数，则600℃时，B点的平衡常数Kp=0.019MPa

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化工原料异丁烯（C4H8）可由异丁烷（C4H10）直接催化脱氢制备：C4H10(g) C4H8(g) + H2(g)ΔH＝+139 kJ/mol

（1）该反应的化学平衡常数的表达式为_________________。

（2）一定条件下，以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的

影响如下图所示。

①判断p1、p2的大小关系：p1_________________（填“>”或“<”）p2，理由是_________________。

②若异丁烷的平衡转化率为40%，则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%（保留小数点后1位）。

（3）目前，异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质，反应时间相同时，测得的不同温度、不同载体条件下的数据。

说明：收率=（生产目标产物的原料量/原料的进料量）×100%

①由上表数据，可以得到的结论是____________（填字母序号）。

a.载体会影响催化剂的活性

b. 载体会影响催化剂的选择性

c.载体会影响化学平衡常数

②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因：___________。

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中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，如图所示，甲烷在催化作用下脱氢，在不同温度下分别形成、、等自由基，在气相中经自由基：CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)

(1)已知相关物质的燃烧热如表所示，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式__________。

(2)现代石油化工采用Ag作催化剂，可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O，不含双键)该反应符合最理想的原子经济，则反应产物是__________(填结构简式)

(3)在400℃时，向初始体积为1L的恒压密闭反应器中充入1molCH4，发生(1)中反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为25.0%。则：

①在该温度下，其平衡常数KC＝__________。

②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应，高于400℃)，则C2H4的产率__________。(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)，理由是__________。

③若反应器的体积固定，不同压强下可得变化如图所示，则压强p1与p2的大小关系是__________。

(4)实际制备C2H4时，通常存在副反应2CH4(g)C2H6(g)＋H2(g)。反应器和CH4起始量不变，不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图所示。在温度高于600℃时，有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是__________。

(5)C2H4、C2H6常常作为燃料电池的原料，请写出C2H4在NaOH溶液中做燃料电池的负极的电极反应方程式__________。

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