题目内容

【题目】乙烯、苯乙烯均是重要的化工原料。

工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯

①已知部分化学键的键能如下:

化学键

C-H

C-C

H-H

键能/(kJ/mol)

412

348

612

436

+H2(g)________kJ/mol

②实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂水蒸气不参加反应。在一定压强、900 K的条件下,乙苯的平衡转化率随着的增大而________增大”“减小不变。随着反应的进行,少量积碳会使催化剂活性减弱,水蒸气还有利于恢复催化剂活性,原因是____________用化学方程式表示

苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下:

乙苯平衡转化率与的关系如图所示,当P(CO2)< 15 kPa时,乙苯平衡转化率随着增大而增大,其原因是__________,当P(CO2)> 15 kPa时,乙苯平衡转化率随着增大反而减小,其原因是____________

研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛,以该反应原理设计成酸性燃料电池,则电池负极的电极反应式为 ________。若该电池消耗标准状况下22.4L,则外电路中理论上转移电子的物质的量为________

(4)上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示:

____________,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是________(选填”)

【答案】+124 增大 CH2O(g)COH2 随着压强增大,反应物浓度增大,促进平衡向右移动 过多的会造成催化剂表面乙苯的吸附下降 -8e-+3H2O=+8 H++CO2 4mol 129.6 AuPF3

【解析】

(1)①反应热=反应物总键能生成物总能键能,由有机物的结构可知,应是CH2CH3中总键能与CHCH2H2总键能之差;

②恒压下,加入水蒸气稀释剂,相当于增大容器体积;高温下,水蒸气可与碳反应;

(2)由反应历程可知乙苯与二氧化碳在催化条件下反应生成苯乙烯和一氧化碳,增大二氧化碳浓度,有利于平衡正向移动,但二氧化碳浓度过大,减少催化剂对乙苯的吸附;

(3)负极发生氧化反应,苯乙烯被氧化生成苯甲醛;若该电池消耗标准状况下22.4LO2,即1mol氧气,反应中O元素化合价由0价降低为2价,则转移4mol电子。

(4)由反应物、生成物的总能量比较确定焓变,由图可知AuPF3对应的活化能小。

(1)①反应热=反应物总键能生成物总能键能,由有机物的结构可知,应是CH2CH3中总键能与CHCH2H2总键能之差,故H(5×4123483×412612436)kJmol1=+124kJmol1,故答案为:+124

②恒压下,加入水蒸气稀释剂,相当于增大容器体积,则使平衡正向移动,增大转化率;高温下,水蒸气可与碳反应增大,可减少积碳,有利于反应进行,发生CH2O(g)COH2,故答案为:增大;CH2O(g)COH2

(2)由反应历程可知乙苯与二氧化碳在催化条件下反应生成苯乙烯和一氧化碳,增大二氧化碳浓度,有利于平衡正向移动,但二氧化碳浓度过大,会造成催化剂表面乙苯的吸附下降,故答案为:随着CO2压强增大,反应物浓度增大,促进平衡向右移动;过多的CO2会造成催化剂表面乙苯的吸附下降;

(3)负极发生氧化反应,苯乙烯被氧化生成苯甲醛,电极方程式为-8e-+3H2O=+8H++CO2;若该电池消耗标准状况下22.4LO2,即1mol氧气,反应中O元素化合价由0价降低为2价,则转移4mol电子,故答案为:-8e-+3H2O=+8H++CO24 mol

(4)由反应物、生成物的总能量可知a129.6kJ/mol0129.6kJ/mol,由图可知AuPF3对应的活化能小,则催化效果好,故答案为:129.6AuPF3

练习册系列答案
相关题目

【题目】氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染,某课外活动小组拟探究三者的部分性质。

Ⅰ.利用如图装置探究干燥的氯气与氨气之间的反应。

1)请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中,组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置,用备选装置序号填空:B___D__E__

2)装置A中的烧瓶内固体宜选用__(选填以下选项的字母)。

A 烧碱           B 生石灰

C 二氧化硅 D 五氧化二磷

3)实验时先打开ac活塞,关闭b活塞,向烧瓶中先通入氨气,然后关闭c活塞,打开b活塞,再向烧瓶中通入氯气,实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,试推测发生反应的化学方程式为8NH33Cl2=6NH4ClN2。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体,简述如何处理才能不污染环境____________________

Ⅱ.探究干燥的氯气和SO2的反应:SO2g)+Cl2gSO2Cl2l) ΔH=-97.3 kJ·mol1。硫酰氯(SO2Cl2)通常条件下为无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,在潮湿空气中“发烟”,100 ℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO2,分液漏斗中加入浓硫酸,圆底烧瓶中加入Na2SO3固体,B选择备选装置Ⅱ,将C装置用如图所示的装置甲替换,其余的装置不变来完成探究实验。

4)装置甲中仪器G的名称为____________,甲中活性炭的作用是____

5)如果去掉装置BD,则在甲的三颈烧瓶中可能发生反应的化学方程式为__________

6)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有____(填序号)。

A 先通冷凝水,再通气

B 控制气流速率,宜慢不宜快

C 若三颈烧瓶发烫,可适当降温

D 加热三颈烧瓶

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网