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1,6-己二醇是一種重要的化工原料,與乙二醇相比,用1,6-已二醇為原料制備的聚酯具有更為優(yōu)異的柔韌性和抗腐蝕性。工業(yè)上利用已二酸二甲酯加氫制備1,6-己二醇,該反應的化學方程式如下:
菁優(yōu)網(wǎng)(g)+4H2(g)→菁優(yōu)網(wǎng)(g)+2CH3OH(g)ΔH
(1)已知:
化學鍵 C=O C-O C-H C-C O-H H-H
鍵能/kJ?mol-1 745 358 413 347 467 436
計算上述反應的ΔH=
-286 kJ?mol-1
-286 kJ?mol-1
;此反應自發(fā)進行的條件是
低溫自發(fā)
低溫自發(fā)
(填“高溫易自發(fā)”“低溫易自發(fā)”或“任何溫度都能自發(fā)”)。
(2)將組成(物質的量分數(shù))為4n%H2(g)、n%菁優(yōu)網(wǎng)(g)的氣體通入剛性密閉反應器中,在溫度一定、壓強為pMPa條件下只進行上述反應。平衡時,若壓強為qMPa,平衡時菁優(yōu)網(wǎng)(g)的轉化率為
250
p
-
q
p
%
250
p
-
q
p
%
(用p、q的代數(shù)式表示,下同),平衡常數(shù)Kp=
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
(以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
(3)科研小組在高壓反應釜中進行催化加氫反應,對已二酸二甲酯制備1,6-已二醇的工藝條件進行了研究。圖甲和圖乙為此反應在相同時間時,反應壓力、反應溫度與反應物的轉化率和1,6-己二醇選擇性的變化關系。
菁優(yōu)網(wǎng)
已知:選擇性=
目標產物的產率
轉化率
×100%。
①由圖可知,在壓強為27MPa時,己二酸二甲酯制備1,6-己二醇應選擇的合適溫度為
290℃
290℃
;選擇此溫度的理由是
290℃時反應物的轉化率較高,且此溫度下的產物選擇性較高
290℃時反應物的轉化率較高,且此溫度下的產物選擇性較高
;當260℃時,轉化率隨著壓強增大而不斷增大的原因是
相同溫度時壓強大,反應速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應物轉化率增大
相同溫度時壓強大,反應速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應物轉化率增大

②圖丙為反應時間與加氫反應時反應物的轉化率和選擇性的關系。
菁優(yōu)網(wǎng)
綜合考慮,反應時間控制在5 h左右較為合適。此時1,6-己二醇的產率為
50.05%
50.05%
。

【考點】化學平衡的計算
【答案】-286 kJ?mol-1;低溫自發(fā);
250
p
-
q
p
%;
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
;290℃;290℃時反應物的轉化率較高,且此溫度下的產物選擇性較高;相同溫度時壓強大,反應速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應物轉化率增大;50.05%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:45引用:4難度:0.6
相似題
  • 1.某反應A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當剩余反應物恰好是起始的一半時所需的時間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應物濃度時,反應的瞬時速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實驗數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關,與濃度無關;②n=0時,該反應為0級反應,n=1時,該反應為1級反應,以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分數(shù);③濃度消耗一半所用的時間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關化學鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時,CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實驗測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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