乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前裂解方法有電催化、光催化裂解、直接裂解、氧氣或二氧化碳氧化乙烷裂解等?；卮鹣铝袉栴}：
（1）乙烷直接裂解時(shí)溫度、壓強(qiáng)及平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖1所示。
①反應(yīng)的△H＞＞（填“＞”或“＜”，下同）0，p1＜＜p2。
②T℃時(shí)，將乙烷與氦氣的混合氣體（乙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為m%）通入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）。平衡時(shí)容器壓強(qiáng)為pPa,此時(shí)乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α，則乙烯的平衡分壓為mα100+mα×pmα100+mα×p，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=mα2p（1-α）（100+mα）mα2p（1-α）（100+mα）。（用分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）
（2）已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反應(yīng)如下：
（Ⅰ）C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）△H1
（Ⅱ）CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）△H2
（Ⅲ）2C2H6（g）+O2（g）═2C2H4（g）+2H2O（g）△H3
①反應(yīng)2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）的△H=△H3-2△H2△H3-2△H2。（用含△H2和△H3的代數(shù)式表示）
②反應(yīng)（Ⅰ）、（Ⅱ）的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則反應(yīng)CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)為K=K2K1K2K1。（用含K1、K2的代數(shù)式表示）
③在800℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ），乙烷的轉(zhuǎn)化率、乙烯的選擇性和收率隨投料比n（C2H6）n（O2）的變化關(guān)系如圖2所示：
控制n（C2H6）n（O2）=2，而不采用選擇性更高的n（C2H6）n（O2）=3.5，除可防止積碳外，另一原因是n（C2H6）n（O2）為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變n（C2H6）n（O2）為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變；n（C2H6）n（O2）＜2時(shí)，n（C2H6）n（O2）越小，乙烷的轉(zhuǎn)化率越大，乙烯的選擇性和收率越小的原因是氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)。
mα
100
+
mα
mα
100
+
mα
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
K
2
K
1
K
2
K
1
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
【答案】＞；＜；×p；；△H3-2△H2；；為2～3.5時(shí)，乙烯的收率幾乎不變；氧氣過量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO等其他物質(zhì)
mα
100
+
mα
m
α
2
p
（
1
-
α
）
（
100
+
mα
）
K
2
K
1
n
（
C
2
H
6
）
n
（
O
2
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：15引用：3難度：0.5
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3