【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備;卮鹣铝袉栴}:

(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:

①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1

已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1

③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1

反應(yīng)①的ΔH1________ kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是__________(填標(biāo)號)。

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng)

(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是___________。

(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________。

【答案】 +123kJ·mol-1 < AD 氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大 升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,用②式-③式可得①式,因此△H1=△H2-△H3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。由a圖可以看出,溫度相同時,由0.1MPa變化到xMPa,丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動,根據(jù)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和,反應(yīng)前氣體系數(shù)小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和,因此減小壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,即x<0.1。提高丁烯的產(chǎn)率,要求平衡向正反應(yīng)方向移動,A、因為反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,即丁烯轉(zhuǎn)化率增大,故A正確;B、降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,丁烯的轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤;C、反應(yīng)前氣體系數(shù)之和小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,丁烯的轉(zhuǎn)化率降低,故C錯誤;D、根據(jù)C選項分析,降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,丁烯轉(zhuǎn)化率提高,故D正確;(2)因為通入丁烷和氫氣,發(fā)生①,氫氣是生成物,隨著n(H2)/n(C4H10)增大,相當(dāng)于增大氫氣的量,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,逆反應(yīng)速率增加;(3)根據(jù)圖(c),590℃之前,溫度升高時反應(yīng)速率加快,生成的丁烯會更多,同時由于反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590℃時,由于丁烷高溫會裂解生成短鏈烴類,所以參加反應(yīng)①的丁烷也就相應(yīng)減少。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于元素周期表的說法中正確的是(  )

A. 元素排序的依據(jù)是元素的相對原子質(zhì)量

B. 元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)

C. 同一橫行或同一縱行元素的性質(zhì)相同

D. 具有穩(wěn)定的形式,不可能再有任何新的變化

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A. HClO是弱酸,所以NaClO是弱電解質(zhì)

B. Cl2具有很強(qiáng)的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑

C. 1.12LC12含有1.7NA個質(zhì)子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)

D. 過量的鐵粉與氯氣反應(yīng)生成FeCl3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】部分有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及轉(zhuǎn)化過程相對分子質(zhì)量變化關(guān)系如下:

物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系:RCH2OH RCHORCOOH

相對分子質(zhì)量:M M2M+14

已知:物質(zhì)A中只含有C.H、O三種元素,一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng),物質(zhì)C的相對分子質(zhì)量為104.A與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:

請回答下列問題:

(1)F中含有的官能團(tuán)有________;G的結(jié)構(gòu)簡式___________。

(2)一定條件下B發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式__________

(3)由C.D在一定條件下反應(yīng)還能生成環(huán)狀化合物,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。

(4)A的同分異構(gòu)體很多,寫出與A中所含官能團(tuán)不同,但能與NaOH溶液反應(yīng)的2種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】做實驗時不小心使皮膚上粘了一些高錳酸鉀,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗滌,黑斑可以迅速褪去,其離子方程式為MnO4-+H2C2O4+H+→CO2↑+Mn2++。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 發(fā)生還原反應(yīng)的是H2C2O4 B. 該離子方程式右側(cè)方框內(nèi)的產(chǎn)物是OH-

C. 1mol草酸分子中含7mol D. 10 mol二氧化碳生成時,電子轉(zhuǎn)移5 mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A. 硫酸鈉溶液和醋酸鉛溶液均能使蛋白質(zhì)變性

B. 油脂是高級脂肪酸的甘油酯,均不能發(fā)生氫化反應(yīng)

C. H2N—CH2——COOH既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

D. 在蛋白質(zhì)的滲析、鹽析、變性過程中都發(fā)生了化學(xué)變化

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當(dāng)生成1 mol硝酸鋅時,被還原的硝酸的物質(zhì)的量為:

A. 0.25 mol B. 0.5 mol C. 1 mol D. 2 mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式或化學(xué)方程式正確的是(  )

A. SO2通入少量NaClO溶液中:SO2+ClO+H2O===SO42-+Cl+2H

B. 足量的SO2通入Na2CO3溶液中:CO32-+SO2===CO2+SO32-

C. 鐵與硫混合加熱:2Fe+3SFe2S3

D. 濃硫酸與FeS混合:FeS+H2SO4(濃)===FeSO4+H2S↑

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有AZXA+1ZX+兩種粒子的敘述正確的是( )

A. 一定都由質(zhì)子、中子和電子組成

B. 化學(xué)性質(zhì)幾乎相同

C. 質(zhì)子數(shù)一定相同,質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)一定不同

D. 核電荷數(shù)和核外電子數(shù)一定相同

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案