乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn),回答下列問(wèn)題:
(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式 C2H4+H2SO4→C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4C2H4+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)+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=-45.5-45.5kJ?mol-1,與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是 無(wú)副產(chǎn)品,原子利用率100%無(wú)副產(chǎn)品,原子利用率100%;
(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(qiáng)的關(guān)系(其中nH2O:nC2H4=1:1)
①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=0.07(MPa)-10.07(MPa)-1(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));
②圖中壓強(qiáng)(P1,P2,P3,P4)大小順序?yàn)?p1<p2<p3<p4p1<p2<p3<p4,理由是 反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)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(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高;
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(qiáng)6.9MPa,nH2O:nC2H4=0.6:1,乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)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(qiáng)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比增加nH2O:nC2H4比。
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【答案】C2H4+H2SO4→C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4;-45.5;無(wú)副產(chǎn)品,原子利用率100%;0.07(MPa)-1;p1<p2<p3<p4;反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高;將產(chǎn)物乙醇液化移去;增加:比
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1009引用:6難度:0.5
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見(jiàn)的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過(guò)程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫(xiě)出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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