苏教版高考化学一轮总复习精品课件 专题7 化学反应速率 化学平衡 微专题4 课时规范练.pptVIP

1234567①随着温度的升高,CO2转化率增大、但甲醇选择性降低的原因是?。?②假设定义催化剂催化效率η=×100%,计算340℃时三种催化剂的催化效率之比η(In2O3)∶η(Mg/In2O3)∶η(Mn/In2O3)=?(写出计算过程)。?随着温度升高,反应Ⅰ和反应Ⅱ速率加快,消耗的CO2增多,反应Ⅰ的ΔH0,反应Ⅱ的ΔH0,随着温度升高,反应Ⅰ正向进行程度小,反应Ⅱ正向进行程度大,CO2转化率升高、但CH3OH选择性降低(12%×15%)∶(10%×20%)∶(5%×30%)=18∶20∶1512345677.苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,可由乙苯催化脱氢获得。Ⅰ.直接催化脱氢+118kJ·mol-1解析根据盖斯定律,①-②-③可得C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-4386.9kJ·mol-1-(-4263.1kJ·mol-1)-(-241.8kJ·mol-1)=+118kJ·mol-1。1234567(2)向密闭容器中充入乙苯蒸气和高温水蒸气,在0.1MPa和催化条件下,不同温度时乙苯的平衡转化率和苯乙烯的平衡选择性如图甲所示。(已知:高温水蒸气不参与乙苯催化脱氢反应;苯乙烯的平衡选择性指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数;乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂“中毒”。)①加入高温水蒸气的作用是?。?②实际生产中控制反应温度为600℃的理由是?。?水蒸气与催化剂表面积碳反应,防止催化剂“中毒”;通入高温水蒸气,乙苯的分压减小,提高乙苯平衡转化率温度过低,反应速率较慢,乙苯转化率低;温度过高,苯乙烯的选择性下降,同时高温不仅耗能大,还可能使催化剂失活1234567解析正反应方向气体分子数增加,体系恒压,加入水蒸气相当于起减压的效果,减压条件下,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率增大;600℃时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率慢,转化率低,温度过高,选择性下降。高温时不仅耗能大,还可能使催化剂失活。1234567Ⅱ.CO2氧化乙苯脱氢(3)CO2氧化乙苯脱氢反应的机理如下:①晶格氧机理Ar气氛围下,以高价态钒镁氧化物晶体作催化剂进行乙苯脱氢,并将CO2转化为CO,催化循环可表示为图乙,图乙中物质X为(填“MgVmOn+1”或“MgVmOn”)?乙MgVmOn+11234567②酸碱位协同催化机理由图丙可知,酸性位(A)和碱性位(B)都是反应的活性中心,酸性位上发生乙苯的吸附活化;弱碱性位(B1)参与脱去α-H,而强碱性位(B2)活化CO2,被活化的CO2很容易和β-H反应,生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同,在Al2O3上发生的是乙苯直接脱氢,而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是CO2耦合乙苯脱氢的原因是??。?Al活泼性比Na弱,Al2O3上O带负电荷少,为弱碱性位,不能活化,发生直接脱氢;而Na2O中O带负电荷较多为强碱性位,可以活化发生耦合脱氢丙1234567解析由图乙知,CO2与Y发生氧化还原反应生成CO和X,Y到X为化合价升高的过程,故是由MgVmOn转化为MgVmOn+1,所以X为MgVmOn+1;Al活泼性比Na弱,Al2O3上O带负电荷少,为弱碱性位,不能活化,发生直接脱氢;而Na2O中O带负电荷较多为强碱性位,可以活化发生耦合脱氢,所以在Al2O3上发生的是直接脱氢,而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是耦合脱氢。1234567(4)从资源综合利用角度分析,CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是?。?耗能更低;可以利用温室气体CO2,有利于碳减排解析根据反应物的利用和条件可知,乙苯和CO2混合制苯乙烯消耗的能量更低且可使CO2转化,减少温室气体的排放,有利于碳减排。本