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乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯氣相直接水合成法或間接水合成法生產(chǎn),回答下列問題:
(1)間接水合成法是指將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯C2H5OSO3H),再水解成乙醇,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式
C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
;(2)已知:
甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=
-45.5
-45.5
 kJ?mol-1.與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是
無副產(chǎn)品,原子利用率100%
無副產(chǎn)品,原子利用率100%
。
(3)圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中
n
H
2
O
n
C
2
H
4
=1:1)。菁優(yōu)網(wǎng)
①圖中壓強(P1,P2,P3,P4)大小順序為
p1<p2<p3<p4
p1<p2<p3<p4
,理由是
反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高
反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高
;
②列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)Kp=
0.07(MPa)-1
0.07(MPa)-1
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃,壓強6.9MPa,nH2O:nC2H4=0.6:1,乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強外,還可以采取的措施有
將產(chǎn)物乙醇液化移去
將產(chǎn)物乙醇液化移去
、
增加nH2O:nC2H4
增加nH2O:nC2H4
。

【答案】C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4;-45.5;無副產(chǎn)品,原子利用率100%;p1<p2<p3<p4;反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高;0.07(MPa)-1;將產(chǎn)物乙醇液化移去;增加nH2O:nC2H4
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:57引用:1難度:0.5
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    (2)已知:甲醇脫水反應(yīng):2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)     H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng):2CH3OH(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng):C2H5OH(g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應(yīng):C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H=
     
    kJ?mol-1.與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是
     

    (3)如圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系 (其中nH2O:nC2H4=1:1).①圖中壓強菁優(yōu)網(wǎng)
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    ,理由是
     

    ②氣相直接水合法常用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃、壓強6.9MPa,nH2O:nC2H4
    =0.6:1.乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%.若要進一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強外,還可以采取的措施有
     
          (一條).

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