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  • 1. (2023·河南模拟) 短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯(C3H6)和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:

    1. (1) 丙烯可由丙烷脱氢制取。已知丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图,其中反应1为主反应,反应2为副反应。

      反应1:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)ΔH1

      反应2:C3H8(g) C2H4(g) +CH4(g)ΔH2=+81.3kJmol-1

      反应3:C3H6(g)+H2(g) C2H4(g)+CH4(g) ΔH3= -43.0kJ·mol-1

      根据图和以上数据可知,若温度升高,副反应要比主反应更容易发生,其主要原因是,主反应的焓变ΔH1=

    2. (2) 乙烯可由CO2和H2制取:2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g),在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,不同温度下达到平衡时,CO2、H2、C2H4、H2O四种组分的物质的量分数如图所示:

      ①图中表示C2H4的物质的量分数随温度变化的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。

      ②反应2CO2(g) +6H2(g) C2H4(g) +4H2O(g) ΔH(填“>”或“<”),保持其他条件不变,在绝热密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,C2H4的物质的量分数比在恒温密闭容器中 (填“大”“小”或“相同”)。

      ③440℃时H2的平衡转化率为

    3. (3) 利用CO2和CH4重整:CO2(g) +CH4(g) 2CO(g) +2H2(g) ΔH >0,在密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4和CO2 , 在一定条件下使CO2(g)和CH4(g)发生上述反应,CH4的平衡转化率与温度及压强(单位:Pa)的关系如图所示。

      ①结合图示,在1100℃下y点时vv(填“>”“<”或“=”)。

      ②若在1 100 ℃下x点时已达到平衡状态,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp , 则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=(已知:气体分压p=气体总压p×气体的物质的量分数)。

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