1-
已知:②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol1
21-
③H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol1
2
反应①的ΔH1为________kJ·mol1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是________(填标号)。
A.升高温度 C.增大压强
B.降低温度 D.降低压强
-
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_______________________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是_____________________、__________________________________;590 ℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是________________________________________________________________________。
解析:(1)根据盖斯定律,可得①=②-③,则ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1。反应①为气体总体积增大的反应,在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率,故x<0.1。反应①为吸热反应,升高温度有利于平衡正向移动,A项正确;降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动,D项正确。(2)结合图(b)可看出随着n(氢气)/n(丁烷)增大,丁烯产率先升高后降低,这是因为氢气是生成物,当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时,逆反应速率加快,故丁烯的产率逐渐降低。(3)在590 ℃之前随温度升高丁烯产率
逐渐增大,这是因为温度升高不仅能加快反应速率,还能促使平衡正向移动;但温度高于590 ℃时,丁烯高温裂解生成短链烃类,导致丁烯产率快速降低。
答案:(1)+123 小于 AD
(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大
(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类
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