Question

【題目】苯乙烯（）是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，可通過乙苯催化脫氫制得：＋H2(g)

（1）已知：

化學(xué)鍵	C-H	C-C	C=C	H-H
鍵能/kJ/mol	412	348	612	436

計算上述反應(yīng)生成1mol氫氣的熱效應(yīng)___（填吸放多少kJ）

（2）工業(yè)上，通常在乙苯（EB）蒸氣中摻混N2（原料氣中乙苯和N2的物質(zhì)的量之比為1︰10，N2不參與反應(yīng)），控制反應(yīng)溫度600℃，并保持體系總壓為0.1Mpa不變的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性（指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）示意圖。

①A、B兩點對應(yīng)的正反應(yīng)速率較大的是___。

②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是___。

Answer 1

【答案】吸124kJ B 600℃時，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗更高

【解析】

利用反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和的值計算反應(yīng)的反應(yīng)熱；利用A、B兩點壓強和溫度相同體積不同的特征判斷A、B兩點的速率大��；根據(jù)600℃時反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性均較高這一特性分析。

(1)反應(yīng)的熱效應(yīng)可以利用鍵能大小計算，利用反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和即可得到反應(yīng)的熱效應(yīng)，當(dāng)計算結(jié)果為正值時為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)；在本反應(yīng)中由于苯基在反應(yīng)前后不變，因此苯基的能量在反應(yīng)前后相同，只需要計算乙基變成乙烯基的能量變化差值即可，即反應(yīng)的熱效應(yīng)=(348+412×5)kJ/mol-(612+412×3+436)kJ/mol=124kJ/mol，故反應(yīng)生成1mol氫氣的熱效應(yīng)為吸收124kJ的能量；

(2)①根據(jù)圖像可知，A、B兩點的溫度和壓強都相等，但B點乙苯的濃度大于A點，反應(yīng)濃度越大，反應(yīng)速率越快，正反應(yīng)速率B點大于A點；

②有圖可知，600℃時，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度過低，反應(yīng)速率較慢，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率低，若溫度過高，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率下降，高溫可能使催化劑的活性降低，且耗能大，所以控制溫度在600℃。