利用γ-丁內(nèi)酯(BL)制備1,4-丁二醇(BD),反應過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反應,涉及反應如圖:
已知:①反應Ⅰ為快速平衡,可認為不受慢反應Ⅱ、Ⅲ的影響;②因反應Ⅰ在高壓H2氛圍下進行,故H2壓強近似等于總壓?;卮鹣铝袉栴}:
(1)以5.0×10-3molBL或BD為初始原料,在493K、3.0×103kPa的高壓H2氛圍下,分別在恒壓容器中進行反應。達平衡時,以BL為原料,體系向環(huán)境放熱XkJ;以BD為原料,體系從環(huán)境吸熱YkJ。忽略副反應熱效應,反應Ⅰ焓變ΔH(493K,3.0×103kPa)=-200(X+Y)-200(X+Y)kJ?mol-1。
(2)初始條件同上。xi表示某物種i的物質(zhì)的量與除H2外其它各物種總物質(zhì)的量之比,xBL和xBD隨時間t變化關系如圖甲所示。實驗測得X<Y,則圖中表示xBL變化的曲線是 a或ca或c;反應Ⅰ平衡常數(shù)Kp=8.3×10-88.3×10-8kPa-2(保留兩位有效數(shù)字)。以BL為原料時,t1時刻xH2O=0.080.08,BD產(chǎn)率=39%39%(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)(xBD/xBL)max為達平衡時xBD與xBL的比值。(493K,2.5×103kPa)、(493K,3.5×103kPa)、(513K,2.5×103kPa)三種條件下,以5.0×10-3molBL為初始原料,在相同體積的剛性容器中發(fā)生反應,xBD/xBL(xBD/xBL)max隨時間t變化關系如圖乙所示。因反應在高壓H2氛圍下進行,可忽略壓強對反應速率的影響。曲線a、b、c中,(xBD/xBL)max最大的是 cc(填代號);與曲線b相比,曲線c達到xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需時間更長,原因是 由于b和c代表的溫度相同,而壓強對反應速率的影響可忽略,壓強增大反應Ⅱ、Ⅲ均是逆向移動,(xBD/xBL)max增大,故xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需時間更長由于b和c代表的溫度相同,而壓強對反應速率的影響可忽略,壓強增大反應Ⅱ、Ⅲ均是逆向移動,(xBD/xBL)max增大,故xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需時間更長。
x
H
2
O
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
【答案】-200(X+Y);a或c;8.3×10-8;0.08;39%;c;由于b和c代表的溫度相同,而壓強對反應速率的影響可忽略,壓強增大反應Ⅱ、Ⅲ均是逆向移動,(xBD/xBL)max增大,故=1.0所需時間更長
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
【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,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:335引用:1難度:0.5
相似題
-
1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內(nèi)有關生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~