Question

【题目】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：+H2(g)。

工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___。

②控制反应温度为600℃的理由是___。

Answer 1

【答案】正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果 600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大

【解析】

①保持压强不变，加入水蒸气，容器体积增大，相当于降低压强，平衡向体积增大的方向移动；

②600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性较高，结合温度对乙苯转化率、苯乙烯选择性、温度对反应速率与催化剂的影响及消耗能量等进行分析。

①保持压强不变，加入水蒸气，容器体积增大，相当于降低压强，平衡向体积增大的方向移动提高了乙苯的转化率；

②600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性较高，温度过低，反应速率较慢，转化率较低，温度过高，选择性下降，高温可能使催化剂失去活性，且消耗的能量过多，因此把温度控制在600℃左右。