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  • 1. (2022·成都模拟) 环己烷和苯均是重要的化工原料,对环己烷一苯系统的研究既有生产实际价值,也具有理论意义。回答下列问题。

    1. (1) 环己烷脱氢生苯的热效应研究

      ①已知下列物质的燃烧热数据如下:

      物质

      C(s,石墨)

      H2(g)

       (g)

       (g)

      ∆H/kJ·mol-1

      -393.5

      -285.6

      -3264

      -3920

      则计算脱氢反应: (g,环己烷) (g)+3 H2(g)的ΔH=  kJ·mol-1

      ②利用下列表格中的键能数据计算上述脱氢反应的ΔH时,计算值与实测值差异较大。试从分子结构的角度解释原因

      化学键

      C-H

      C-C

      C=C

      H-H

      键能/kJ·mol-1

      412

      348

      612

      436

    2. (2) 脱氢生苯的平衡研究

      将适量环己烷蒸气置于恒压密闭容器中,掺混水蒸气。在不同反应温度下,测得环己烷的平衡转化率如图实线所示:

      ①掺入水蒸气能提高环己烷的平衡转化率,解释说明该事实

      ②要提高气态原料的平衡转化率,还可采取的措施是(写一条)。

    3. (3) 脱氢生苯的动力学研究

      ①一定条件下测得在2L恒容容器中单纯进行脱氢反应的n(H2)如下:

      t/min

      0

      2.0

      4.0

      6.0

      8.0

      n(H2)/10-3mol

      0

      1.6

      3.5

      5.2

      7.0

      计算2.0min~8.0min内,(苯)=mol·min-1(保留两位有效数字);

      ②在催化剂作用下,产物苯的选择性(指各种可能的有机产物中苯的体积分数)如图中虚线所示。据此判断此时选择最佳温度为(填字母序号)左右。

      A450℃ B.550℃ C.650℃ D.800℃

      ③在温度较高时,随温度升高环己烷的转化率升高,但苯的选择性降低,可能原因是

    4. (4) 一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢。阴极气体产物除环己烷和H2外,无其它有机产物。阴极上苯生成环己烷的电极反应式为;阴极产生H2的物质的量为mol。

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