题目
在烃类热裂解生产乙烯中,降低烃分压,则乙烯收率( ),焦的生成( )。( )A. 提高,提高B. 提高,降低C. 降低,降低D. 降低,提高
在烃类热裂解生产乙烯中,降低烃分压,则乙烯收率( ),焦的生成( )。( )
A. 提高,提高
B. 提高,降低
C. 降低,降低
D. 降低,提高
题目解答
答案
B. 提高,降低
解析
考查要点:本题主要考查烃类热裂解反应中分压变化对产物分布的影响,涉及化学反应动力学与工业生产条件的关系。
解题核心思路:
- 热裂解反应特点:高温下烃分解为小分子烯烃(如乙烯),同时可能伴随副反应生成焦炭。
- 分压的影响:降低烃分压会降低反应物浓度,影响主反应(乙烯生成)与副反应(结焦)的速率和选择性。
- 关键结论:
- 主反应优势:较低分压下,主反应速率虽下降,但选择性提高,乙烯收率上升。
- 抑制副反应:分压降低减少深度反应,从而减少焦炭生成。
反应动力学分析
-
主反应(乙烯生成):
热裂解主反应为吸热反应,生成乙烯的同时伴随气体分子数增加(如 $C_nH_{2n+2} \rightarrow C_2H_4 + \text{其他产物}$)。- 分压降低使反应物浓度降低,但因主反应体积增大,平衡常数随温度升高而增大,高温下更有利于乙烯生成。
-
副反应(焦炭生成):
焦炭是烃深度脱氢缩合的产物,需较长时间和较高温度。- 分压降低缩短有效碰撞次数,抑制深度反应,减少焦炭形成。
综合判断
- 乙烯收率提高:主反应选择性增强,产物及时排出减少逆反应。
- 焦生成减少:分压降低阻断副反应链式增长。