乙醛是重要的有機(jī)物,在農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品和飼料添加劑等生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,用乙醇為原料制備乙醛的兩種方法如下:
Ⅰ.電化學(xué)法。
(1)我國(guó)科學(xué)家以質(zhì)子酸離子液體作為溶劑和催化劑設(shè)計(jì)了一種可控電化學(xué)氧化乙醇為乙醛的工藝,其裝置如圖(a)所示。
①電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上產(chǎn)生H211.211.2L。(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
②陽極電極反應(yīng)式為 CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+。
Ⅱ.催化脫氫法。
(2)乙醇催化脫氫反應(yīng):CH3CH2OH(g)?CH3CHO(g)+H2(g)ΔH,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示。
物質(zhì) | CH3CH2OH(g) | CH3CHO(g) | H2(g) |
燃燒熱ΔH/(kJ?mol-1) | -1366.8 | -1166.4 | -285.8 |
+85.4
+85.4
kJ?mol-1。(3)一定溫度下,某體積可變?nèi)萜髦兄话l(fā)生乙醇催化脫氫反應(yīng),n(乙醇)隨反應(yīng)時(shí)間(t/h)、容器總壓(p/MPa)的變化關(guān)系如圖(b)。
①p1MPa時(shí),0~1.5h內(nèi)生成乙醛的平均速率為
0.48
0.48
mol?h-1。②p2MPa時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
p
2
3
p
2
3
(4)已知:CH3CHO的選擇性=
生成的
C
H
3
CHO
的物的量
轉(zhuǎn)化的
C
H
3
C
H
2
OH
的物的量
①240℃時(shí),CH3CHO的產(chǎn)率為
32.55%或32.6%
32.55%或32.6%
。②該條件下的最佳反應(yīng)溫度為280℃,理由是
當(dāng)反應(yīng)溫度升高,乙醇轉(zhuǎn)化率增加,T>280℃后乙醛選擇性在開始有所降低,因此,該條件下的最佳反應(yīng)溫度為280℃
當(dāng)反應(yīng)溫度升高,乙醇轉(zhuǎn)化率增加,T>280℃后乙醛選擇性在開始有所降低,因此,該條件下的最佳反應(yīng)溫度為280℃
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;原電池與電解池的綜合.
【答案】11.2;CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+;+85.4;0.48;或0.33p2;32.55%或32.6%;當(dāng)反應(yīng)溫度升高,乙醇轉(zhuǎn)化率增加,T>280℃后乙醛選擇性在開始有所降低,因此,該條件下的最佳反應(yīng)溫度為280℃
p
2
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:1難度:0.7
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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