发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重...

发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气（组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚（CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1=-90.1 kJ•mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应：

③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)　　　 △H3=-41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应：

④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1

回答下列问题：

(1)分析上述反应（均可逆），发生反应④对于CO转化率的影响是_______（填“增大”、“减小”或“无影响”，其理由是__________。

(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表：

①387℃时，反应④的化学平衡常数K=__________。

②达到平衡时，容器b中CH3OH的转化率为________。

③达到平衡时，容器c中CH3OCH3的体积分数为________。

(3)由H2和CO可直接制备二甲醚：2CO2(g)＋4H2(g)=CH3OCH(g)＋H2O(g)    ΔH＝__________；为提高反应物的转化率，根据化学反应原理，理论上应采取的措施是________(填序号)。

A.高温高压　　 B.低温低压　　 C.高温低压　　 D.低温高压

(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下，由合成气[=2]直接制备二甲醚，结果如下图所示.已知:选择性=×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________。

(5)2016年，我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破，论文分别发表在《德国应用化学》（2016.03.16）、《Nature》（2016.10.06）杂志上。=2时，前者在400℃，1MPa的条件下，CO转化率为11%，低碳烯烃选择性达74%；后者在250℃，0.1～0.5MPa的条件下，CO转化率为31.8%，低碳烯烃选择性为60.8%，则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________。

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由煤制合成气（组成为H2、CO和CO2）制备甲醇或二甲醚是我国保障能源安全战略的重要措施。

（1）以澄清石灰水、无水硫酸铜、浓硫酸、灼热氧化铜为试剂检验合成气中含有H2、CO和CO2三种气体，所选用试剂及使用顺序为_______________________。

（2）制备甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)主要过程包括以下四个反应：

①由H2 和CO可直接制备二甲醚：2CO(g)+ 4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=_____________。

分析上述反应（均可逆），二甲醚合成反应对于CO转化率的影响是_____________（填“增大”“ 减小”或“无影响”），其理由是______________________。

②有研究者用Cu -Zn –Al和Al2O3作催化剂。在压强为5.0Mpa的条件下，由合成气[=2]直接副备二甲醚，结果如图所示。

290℃时二甲醚的选择性(选择性=×100% 10)为97.8%，则290 ℃时二甲醚的产率为_______________________。

（3）在一个固定容积的密闭容器中，发生水煤气变换反应。

①下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是________________（填字母）。

a.容器中压强不变　　　　　 b. ΔH不变　　　　　 c.V正(H2 )=v逆(CO)　　　　 d.CO的质量分数不变

②温度为850℃时，该反应的平衡常数K=1，反应过程中各物质的浓度变化如下表：

0~4 min时，H2O(g)的转化率=______。表中4~5 min之间数值发生变化，可能的原因是___________

（填字母）。

a增加水蒸气　　　　 b.降低温度　　　　 c.使用催化剂　　　　　 d.增加氢气浓度

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丙烯是重要的有机化工原料。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,主要反应为

已知相关燃烧热数据:

下列说法不正确的是　　　　 (　　 )

A. 消耗等物质的量的原料,反应③的放热最显著

B. 放出相等的热量,反应①产生的最少

C. “烯烃歧化“反应中消耗，放热

D. “烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多

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丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等．

Ⅰ．(1)以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,反应为:C4H8（g）+C2H4（g）2C3H6（g）。已知：

①C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H 1=－1411KJ•mol－1

②C3H6（g）+O2（g）═3CO2（g）+3H2O（l）△H 2=－2049KJ•mol－1

③C4H8（g）+6O2（g）═4CO2（g）+4H2O（l）△H 3=－2539KJ•mol－1

“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为_____________________。

(2)一定温度下，在一体积恒为 V 升的密闭容器中充入一定量的 C4H8 和 C2H4，发生烯烃歧化法的 主要反应。 t1 时刻达到平衡状态，此时容器中 n(C4H8)=amol，n(C2H4)=2amol，n(C3H6)=b mol， 且 C3H6 占平衡总体积的 1/4。

①求该时间段内的反应速率 v（C4H8）=_____________。 (用只含 a、V、t1 的式子表示)

②判断该反应达到平衡的标志是______________

A．2v (C4H8) 生成=v (C3H6) 消耗

B．C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为 1:1:2

C．混合气体的平均相对分子质量不再改变

D．C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化

(3)Kp 是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将 K 表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应﹕C4H8（g）+C2H4（g）2C3H6（g）,该反应中正反应速率v 正=k 正·p(C4H8)·p(C2H4),逆反应速率 v 逆=k 逆·p2(C3H6),其中 k 正、k 逆 为速率常数,则 Kp 为_________(用 k 正、k 逆表示)。

Ⅱ．“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生.反应如下主反应：3C4H84C3H6；副反应：C4H82C2H4

测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数（w%）随温度（T）和压强（P）变化的趋 势分别如图 1 和图 2 所示：

(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图 1 和图 2 中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是_____（填字母序号）．

A．300oC　　 0.1MPa　　 B．700oC　　 0.1MPa　　 C．300oC　　 0.5MPa　　 D．700oC　　 0.5MPa

(2)有研究者结合图 1 数据并综合考虑各种因素，认为 450℃的反应温度比 300℃或 700℃更合适， 从反应原理角度分析其理由可能是________________．

(3)图2中，随压强增大平衡体系中丙烯的百分含量呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是____________。

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乙烯是重要的有机化工初始原料，可以由它出发合成很多有机产品，油漆软化剂丁烯酸乙酯的合成途径如下：

完成下列填空：

（1）丁烯酸乙酯的结构简式为______________________________。

（2）C→D的反应类型是____________。

A→B的化学方程式为___________________________________。

（3）写出一种D的同分异构体（与D含有完全相同的官能团）。_________________________________________

（4）请设计实验，检验D是否完全氧化为丁烯酸。____________________________

（5）设计一条由C制备ClCH2CH=CHCH2Cl的合成路线。（合成路线常用的表示方式为：A B ∙∙∙∙∙∙ 目标产物）_____________

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乙烯是重要的有机化工初始原料，可以由它出发合成很多有机产品，油漆软化剂丁烯酸乙酯的合成途径如下：

完成下列填空：

（1）丁烯酸乙酯的结构简式为______________________________。

（2）C→D的反应类型是____________。

A→B的化学方程式为___________________________________。

（3）写出一种D的同分异构体（与D含有完全相同的官能团）。_________________________________________

（4）请设计实验，检验D是否完全氧化为丁烯酸。____________________________

（5）设计一条由C制备ClCH2CH=CHCH2Cl的合成路线。（合成路线常用的表示方式为：A B ∙∙∙∙∙∙ 目标产物）_____________

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烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明，1－丁烯[CH3CH2CH＝CH2（g）]催化裂解时，发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯，两反应的热化学方程式为：

①3CH3CH2CH＝CH2（g）4CH3CH＝CH2（g）　 △H＝＋579 kJ·mol－1

②CH3CH2CH＝CH2（g）2CH2＝CH2（g）　 △H＝＋283 kJ·mol－1

回答下列问题：

（1）若1－丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol－1，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为____；1－丁烯转化为丙烯反应的化学平衡常数表达式为_____。

（2）有利于提高1－丁烯平衡转化率的措施有_______。

（3）550℃和0.02～0.5 MPa下，①②两个反应均建立平衡，测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知，1－丁烯的质量分数随压强的增大而增大，主要原因是______。

（4）在1－丁烯裂解的实际生产中，为了提高产物中丙烯的含量，除了选择合适的温度和压强之外，还有一条关键措施是_____。0.1 MPa和300～700℃下，1－丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知，生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为___℃，在该温度之前各温度对应的组成______（填“一定是”、“可能是”或“一定不是”）平衡态，理由是____________。

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乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是（　　　　 ）

A.氧化反应有①⑤⑥，加成反应有②③

B.氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色

C.在加热条件下，反应⑥的现象为产生砖红色沉淀

D.可用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2

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乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是

A.氧化反应有①⑤⑥，加成反应有②③

B.氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色

C.反应⑥的现象为产生砖红色沉淀

D.可用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2

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