化工原料異丁烯(i-C4H8)可由異丁烷(i-C4H10)直接催化脫氫制備,相關反應如下:
主反應:ⅰ-C4H10(g)?i-C4H8(g)+H2(g) ΔH1
副反應:ⅰ-C4H10(g)?C3H6(g)+CH4(g) ΔH2>0
(1)已知i-C4H10(g)、i-C4H8(g)、H2(g)的燃燒熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5,則ΔH1=ΔH3-ΔH4-ΔH5ΔH3-ΔH4-ΔH5(用ΔH3、ΔH4、ΔH5表示)。
(2)實驗室模擬異丁烷脫氫反應,改變溫度、壓強對異丁烷平衡轉化率的影響如圖所示:ΔH1>>0(填“>”或“<”),p1<<p2(填“>”或“<”)。
(3)一定溫度和壓強下,向異丁烷中充入惰性氣體并發生脫氫反應,隨著n(性氣體)n(異丁烷)的增大,異丁烷的平衡轉化率 增大增大(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)一定條件下,在2L密閉容器中充入1mol異丁烷,tmin后達到平衡狀態,異丁烷的轉化率為50%,其中異丁烯的選擇性為80%,則生成異丁烯的速率v(i-C4H8)=0.2tmol?L-1?min-10.2tmol?L-1?min-1。脫氫反應的平衡常數K=0.16mol?L-10.16mol?L-1。(異丁烯的選擇性=生成異丁烯消耗異丁烷的物質的量消耗并丁烷的總物質的量×100%)
(5)為提高脫氫反應的選擇性,可采取的措施是 尋找合適的催化劑尋找合適的催化劑。
n
(
性氣體
)
n
(
異丁烷
)
0
.
2
t
mol
?
L
-
1
?
mi
n
-
1
0
.
2
t
mol
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L
-
1
?
mi
n
-
1
生成異丁烯消耗異丁烷的物質的量
消耗并丁烷的總物質的量
【考點】化學平衡的計算.
【答案】ΔH3-ΔH4-ΔH5;>;<;增大;;0.16mol?L-1;尋找合適的催化劑
0
.
2
t
mol
?
L
-
1
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mi
n
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1
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:3難度:0.7
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