1. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为:

反应Ⅰ:+CO2(g)+ H2O(g) +CO(g)   

已知:反应Ⅱ:+ H2(g)   

反应Ⅲ:     

回答下列问题:

(1) 反应Ⅰ的
(2) 下列关于反应Ⅰ~Ⅲ的说法正确的是___________(填字母)。 A. 及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B. 保持恒定时,说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同,反应Ⅱ分别在恒容和恒压条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅲ正反应的活化能小于逆反应的活化能
(3) 在高温催化剂作用下,氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理:

该机理可表示为以下两个基元反应,请结合图示补充完整反应ⅰ和反应ⅱ:

ⅰ:+___________+___________,

ⅱ:______________________

(4) 常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ。控制投料比[]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示:

①曲线A的投料比为,Q点平衡常数P点平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。

②相同温度下,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:

ⅰ.乙苯的浓度过低;

ⅱ.

③850K时,若初始乙苯的物质的量为 , 反应经达到图中P点所示状态,则

【考点】
盖斯定律及其应用; 化学平衡状态的判断;
【答案】

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1. 甲醇是一种可再生能源,用合成甲醇的过程主要有以下反应:

反应I:   

反应II:   

反应III:   

请回答:

(1) 反应III自发进行的条件是
(2) 恒温恒容条件下,若仅发生反应II,反应达到平衡的标志是___________。 A. CO的分压不再发生变化 B. 气体平均相对分子质量不再发生变化 C. 气体密度不再发生变化 D. 比值不再发生变化
(3) 在5.0MPa恒定压强和催化剂作用下,以的投入量进行反应,体系到达平衡后的CO与在含碳产物中的物质的量百分数、转化率随温度的变化如图1所示。

①表示平衡时在含碳产物中物质的量百分数的曲线是(填a或b)。

平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是

(4) 反应I、III的逆过程又称为甲醇水蒸气重整,是电动汽车常见的氢源。在常压、CaO催化下,以体积比1:1.2混合,总物质的量为2.2mol,反应至时刻测得转化率及CO、选择性随温度变化分别如图2所示,260℃时的物质的量随时间的变化曲线如图3所示。

①下列说法正确的是

A.反应适宜温度为300℃

B.工业生产通常在高压条件下进行甲醇水蒸气重整

C.CaO催化剂具有更高催化活性,可以提高甲醇平衡转化率

D.其他条件不变,适当升高温度有利于提高的产率

②通过计算在图3中画出300℃时,反应至时刻物质的量随时间变化的曲线。

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