Question

生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料，其单体为丙烯。丙烯除了合成聚丙烯外，还广泛用于制备1，2—二氯丙烷、丙烯醛、丙烯酸等。请回答下列问题：

Ⅰ.工业上用丙烯加成法制备1，2—二氯丙烷，主要副产物为3—氯丙烯，反应原理为：

①   

② 

（1）已知的活化能（逆）为，则该反应的（正）活化能为_____。

（2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化剂作用下发生反应①②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

时间/min	0	60	120	180	240	300	360
压强/kPa	80	74.2	69.4	65.2	61.6	57.6	57.6

用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则反应①前180min内平均反应速率____（保留小数点后2位）。

Ⅱ.丙烯的制备方法

方法一：丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：

    

（3）①某温度下，在刚性容器中充入，起始压强为10kPa，平衡时总压为14kPa，的平衡转化率为______。该反应的平衡常数______kPa（保留小数点后2位）。

②总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应，平衡体系中和的物质的量分数随温度变化关系如图所示：

10kPa时，和的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_____、______。

方法二：丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成、等副产物，制备丙烯的反应如下：

   。在催化剂作用下的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。

（4）①图中的转化率随温度升高而上升的原因是_________。

②575℃时，的选择性为___。（的选择性=）

③基于上述研究结果，能提高选择性的措施是______。

Answer

132 0.08 40% 2.67 Z Y 温度升高，反应速率增大（或温度升高，催化剂的活性增大） 50% 选择相对较低的温度（或选择更合适的催化剂）

【解析】

（1）反应可由反应①-②得到，故该反应的==（-134+102）kJ/mol=-32 kJ/mol，所以（正）-（逆）=-32 kJ/mol，（正）=132 kJ/mol；

（2）由于反应②前后系数之和相等，故压强的变化均由反应①造成，180min时压强变化为80-65.2=14.8kPa，所以；

（3）①设丙烷压强的变化为，同温同容下压强之比等于物质的量之比，由题意可得

反应后压强为，解得，C3H8的转化率为，；

②正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3H8的物质的量分数减小，C3H6的物质的量分数增大；根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，C3H8 和C3H6的物质的量分数都增大，因此表示10kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Z，表示10kPa时C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是Y；

（4）①温度升高，反应速率加快，同时温度升高，催化剂的活性增大，因此C3H8的转化率随温度升高而上升；

②由图可知，575 ℃时， C3H8的转化率为34% ，C3H6的产率为17%，即参加反应的C3H8为34%，生成的C3H6为17% ，故C3H6的选择性为；

③由图可知.温度低时C3H6的选择性高，故能提高C3H6选择性的措施是选择相对较低的温度，或者是寻找选择性更高的催化剂；