1. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢的反应为:
(1) 已知:

反应I:

反应II:

(2) 下列关于氧化乙苯脱氢反应说法正确的是____(填标号)。 A. 恒温恒容下,若体系气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡状态 B. 及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯含量 C. 恒温恒容下,反应达平衡后,再充入少量 , 平衡将向左移动 D. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
(3) 常压下,乙苯和吸附在催化剂表面的活性中心,并发生反应。控制投料比[(乙苯)]分别为1:1、5:1和10:1,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示。

①乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越(填“高”或“低”)。

②实验发现,相同温度下,当投料比远大于10:1时,乙苯的消耗速率明显下降,可能的原因是(答出一条即可)。

(4) 700K时,向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯,此时反应I和II不发生。初始容器内压强为(此时未分解),平衡时容器内压强 , 则平衡时苯乙烯的分压为(以含有的代数式表示)。[已知:①为以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数。②时,
(5) 催化氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在两种机理:

①机理一可表示为下列两个基元反应(表示催化剂),请补全反应ii:

i:

ii:

机理二认为乙苯在催化剂表面先发生反应I,再发生反应II。

②用代替乙苯,分别在催化剂A和B表面进行模拟实验,以验证催化剂的作用机理。实验前,两催化剂均吸附有少量;实验中,两催化剂表面依次通过。用质谱仪对气相体系中各物质进行实时检测结果如下表。其中“+”和“-”分别表示检测到和未检测到相应产物。实验检测结果如下表所示。

催化剂种类

A

B

通入的气体

CO检验结果

+(结果a)

+(结果c)

+

检验结果

+(结果b)

+(结果d)

已知:i.Ar不参与反应,且不与催化剂作用;

ii.质谱仪工作时,有少量产生于质谱仪中的分子碎片。

实验中检测到各物质的物质的量:结果结果 , 结果结果 , 结果结果。由此可推测,在催化剂B的作用下,主要存在机理(填“一”或“二”);通入后,气体检测结果进一步佐证了在催化剂B作用下上述机理的存在,同时进一步排除了另一种机理,试加以说明

【考点】
反应热和焓变; 化学平衡状态的判断; 化学平衡转化过程中的变化曲线; 化学反应速率与化学平衡的综合应用; 化学平衡的计算;
【答案】

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