当前位置: 高中化学 /
  • 1. (2023·福建) 探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有

    ⅰ.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+124kJ•mol1ΔS1=127J•K1•mol1Kp1

    ⅱ.C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)ΔH2=+82kJ•mol1ΔS2=135J•K1•mol1Kp2

    ⅲ.C3H8(g)+2H2(g)=3CH4(g)ΔH3=﹣120kJ•mol1ΔS3=27.5J•K1•mol1Kp3

    已知:Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在0.1MPa、t℃下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数φ见下表。

    物质

    丙烯

    乙烯

    甲烷

    丙烷

    氢气

    体积分数(%)

    21

    23.7

    55.2

    0.1

    0

    1. (1) 比较反应自发进行(ΔG=ΔH﹣TΔS<0)的最低温度,反应ⅰ反应ⅱ(填“>”或“<”)。
    2. (2) ①在该温度下,Kp2远大于Kp1 , 但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大,说明反应ⅲ的正向进行有利于反应ⅰ的 反应和反应ⅱ的 反应(填“正向”或“逆向”)。

      ②从初始投料到达到平衡,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:

      ③平衡体系中检测不到H2 , 可认为存在反应:3C3H8(g)=2C3H6(g)+3CH4(g)Kp , 下列相关说法正确的是 (填标号)。

      a.Kp•Kp3

      b.Kp

      c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率

      d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数

      ④由表中数据推算:丙烯选择性=×100%=(列出计算式)。

    3. (3) 丙烷甲醇共进料时,还发生反应:

      ⅳ.CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)ΔH4=+91kJ•mol1

      在0.1MPa、t℃下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。

      ①进料比n(丙烷):n(甲醇)=1时,体系总反应:C3H8(g)+CH3OH(g)═CO(g)+3CH4(g)ΔH=kJ•mol1

      ②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是 

微信扫码预览、分享更方便