(12分)苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反应方程式为:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)ΔH1=+1
(12分)苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH= CH2)的反应方程式为:
C6H5-CH2CH3 (g) C6H5-CH=CH2 (g) +H2(g) ΔH1=+125kJ?mol﹣1
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
600℃时,由上图可知:
①氢气的物质的量分数为 。
②此温度下该反应的平衡常数 。
(2)分析上述平衡体系组成与温度的关系图:
当温度高于970℃,苯乙烯的产率不再增加,其原因可能是 。
(3)实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(稀释剂不参加反应)。C6H5C2H5的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图。
加入稀释剂能影响C6H5C2H5平衡转化率的原因是:______________________________。
(4)某些工艺中,在反应的中途加入O2和特定的催化剂,有利于提高C6H5C2H5的平衡转化率。试解释其原因______________________________________________。
(5)已知某温度下,当压强为101.3kPa时,该反应中乙苯的平衡转化率为30%;在相同温度下,若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa,则乙苯的平衡转化率 30%
(6)乙苯在特定催化剂下发生氧化脱氢:
C6H5-CH2CH3 (g)+ 1/2O2(g) C6H5-CH=CH2 (g) +H2 O (g) ΔH
已知 H2的燃烧热ΔH为-285.8KJ/mol,水的汽化热为2441.12焦耳/克,则 ΔH= 。
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