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  • 1. (2022高三上·湖北月考) 乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于生产聚乙烯和氯乙烯。工业上利用乙烷为原料,通过如下反应Ⅰ或反应Ⅱ制得乙烯。回答下列问题:

    反应Ⅰ:乙烷直接脱氢的原理:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1

    1. (1) 已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热△H分别为-1560 kJ/mol、-1411 kJ/mol和-286 kJ/mol,则乙烯脱氢的反应△H1kJ/mol。
    2. (2) 科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应,其部分历程如下图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态):

      此部分历程中最大的活化能Ea=kJ/mol,该步骤的反应方程式为

    3. (3) 在压强恒为p的条件下,n(N2):n(C2H6)分别为a、b、c时,乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图2所示,则a、b、c的大小关系为;当n(N2):n(C2H6)=1,温度为973 K时,乙烷的转化率为50%,则反应的Kp=

      反应Ⅱ:CO2氧化乙烷制脱氢的原理C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)

    4. (4) 有研究表明CrO3催化CO2氧化乙烷制乙烯的机理可分为两步,其中第一步反应为3C2H6+2CrO33C2H4+Cr2O3+3H2O,则第二步反应为
    5. (5) 已知CO2氧化乙烷脱氢容易发生副反应:C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2O(g),当n(CO2):n(C2H6)=1:1投料,在923 K和保持总压恒定的条件下,研究催化剂X对“CO2氧化C2H6制C2H4”的影响,所得实验数据如下表:

      催化剂

      C2H6的转化率

      CO2的转化率

      C2H4的转化率

      X

      19.0%

      37.6%

      3.3%

      结合具体反应分析,在催化剂X作用下,CO2氧化C2H6的主要产物是。若想提高C2H4的产率,应当

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