9. 丙烯是制备聚丙烯等材料的化工原料。工业,上,以丁烯为原料制备丙烯的方法有两种:
I.烯烃歧化法:反应1 C
4H
8(g) + C
2H
4(g)
2C
3H
6(g) ∆H
1II.烯烃裂解法:反应2 3C
4H
8(g)
4C
3H
6(g) ∆H
2 (主反应)
反应3 C
4H
8(g)
2C
2H
4(g) ∆H
3 ( 副反应)
回答下列问题:
(1)已知三种烃的燃烧热如下表所示:
气体 | C4H8(g) | C2H4(g) | C3H6(g) |
燃烧热(∆H)/(kJ·mol-1) | -2539 | -1411 | -2049 |
根据上述数据计算,∆H
1=
_______kJ•mol
-1(2)在体积可变的密闭容器中投入等物质的量的丁烯和乙烯,某温度下用反应1制备丙烯:C
4H
8(g) + C
2H
4(g)
⇌2C
3H
6(g),测得平衡时丙烯的体积分数与时间的关系如图所示。相对曲线d,曲线c仅改变一个条件,该条件可能是
_______在该温度下,上述反应的平衡常数K =
_______。
(3)在恒容密闭容器中充入一定量丁烯,利用方法2制备丙烯:3C
4 H
8(g)
4C
3H
6(g)。测得能量变化如图所示:
①该反应的速率方程为:v
正=k
正.c
2(C
4H
8) ,)v
逆=k
逆c
2(C
3H
6)( k
正、k
逆均为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,升高温度,k
正、k
逆变化趋势正确的是
_______ ( 填字母)。
A. k
正增大,k
逆减小
B. k
正、k
逆都增大且增大的倍数相等
C. k
正增大的倍数小于k
逆的倍数
D. k
正增大的倍数大于k
逆增大的倍数
②在相同时间内,起始投入丁烯的量相同,测得丙烯产率与催化剂a和b及温度的关系如图所示。其他条件相同,在催化剂
_______(填“ a”或“b”)作用下,上述反应活化能较小。在催化剂b作用下,温度高于500℃时丙烯产率降低的可能原因是
_______(答一条即可)。
(4)丁烯是一种燃料,以熔融碳酸盐(用MCO
3表示)为电解质,丁烯——空气燃料电池的负极的电极反应式为
_______。当电路中转移电子的物质的量为1mol时,正极消耗氧气的体积约为
_______L(气体体积换算为标准状况体积)。