19.丙烯是化工合成的重要原料,其制備工藝主要有如下兩種:
工藝1:丙烷無氧脫氫工藝:C
3H
8(g)?C
3H
6(g)+H
2(g)
工藝2:丙烷氧化脫氫工藝:2C
3H
8(g)+O
2(g)?2C
3H
6(g)+2H
2O(g)ΔH=-235kJ?mol
-1回答下列問題:
(1)根據(jù)下表數(shù)據(jù),計算無氧脫氫工藝中的ΔH=
kJ?mol
-1,與工藝1相比,工藝2的優(yōu)點是
(從能源角度)。
物質(zhì) |
C3H8(g) |
C3H6(g) |
H2(g) |
燃燒熱(kJ?mol-1) |
2217.8 |
2058.0 |
285.8 |
(2)若提高工藝1丙烯的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施不可行的是
(填字母)。
A.適當(dāng)?shù)纳邷囟?br />B.增大壓強
C.提高恒容反應(yīng)容器中丙烷的初始濃度
D.向恒壓反應(yīng)容器中的丙烷摻入水蒸氣(水蒸氣不參與反應(yīng))
(3)工藝1脫氫時以CeO
2/VO
3為催化劑,脫第1個氫原子的反應(yīng)歷程有兩種情況(Ts表示過渡態(tài)):
用圖中數(shù)據(jù)可知,脫第1個氫原子時,最有可能按路徑
(填A(yù)或B),其原因是
。
(4)工藝1脫氫時,還會產(chǎn)生副產(chǎn)物C
2H
4,寫出生成副產(chǎn)物的化學(xué)方程式:
,若恒容反應(yīng)容器中C
3H
8(g)的濃度為5mol?L
-1,丙烷的總平衡轉(zhuǎn)化率為40%,丙烯的選擇性為50%,則工藝1的平衡常數(shù)K=
[結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,丙烯的選擇性=
×100%]。