[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—

题目内容

【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

（1）产生的氧气按从左到右方向流动，所选装置各导管的连接顺序是______________________；

（2）C装置中浓硫酸的作用是___________________；

（3）若准确称取有机物M (只含C、H、O三种元素中的两种或三种) 0.70 g，经充分燃烧后，A管质量增加2.2 g，B管质量增加0.9 g，则该有机物的实验式为__________________；

（4）已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为35，则M的分子式为_____________。若有机物M不能使溴水褪色，且其核磁共振氢谱只有一个吸收峰，则M的结构简式为________________。若该有机物M分子中所有碳原子一定都在同一平面内，且能使溴水褪色，在催化剂作用下能与H2加成，其加成产物分子中含有3个甲基，则M的结构简式为_______________________。

【题目】已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸，H2SO3H＋＋HSO3-，HSO3-H＋＋SO32-；H2CO3H＋＋HCO3-；HCO3-H＋＋CO32-；电离平衡常数分别为K1、K′1、K2、K′2，已知K1>K′1≈K2>K′2，则溶液中不可以大量共存的离子组是 ( )

A. SO32-、HCO3-B. HSO3-、CO32-C. SO32-、CO32-D. HSO3-、HCO3-

【题目】在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是

A. 加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HCl存在

B. 溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在

C. 加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl2存在

D. 加入Na2CO3溶液,有气泡产生,说明有HClO分子存在

【题目】控制变量是科学研究重要方法。由下列实验现象一定能得出相应结论的是

选项	A	B	C	D
装置图
现象	右边试管产生气泡较快	左边棉球变棕黄色，右边棉球变蓝色	B中产生白色沉淀，C中溶液颜色褪去	试管中液体变浑浊
结论	催化活性:Fe3+>Cu2+	氧化性:Br2>I2	硫酸亚铁铵分解的产物中除NH3外还含有SO3 和SO2	非金属性:C>Si