以乙醇为原料,经催化脱氢生产乙醛、乙酸乙酯等高附加值产品,有很高的工业价值。回答下列问题:
Ⅰ.乙醇直接脱氢法生产乙醛
(1)根据下表数据,计算CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g)的△H=+46+46kJ/mol
化学键 | C-H | O-H | C-O | H-H | C=O |
键能/(kJ•mol-1) | 413 | 463 | 351 | 436 | 745 |
高温低压
高温低压
。(3)在280℃、1 MPa条件下,乙醇以一定的流速通过反应器,催化剂组分与乙醇脱氢反应性能的关系如下表,则较为理想的催化剂是
Cu35Zn25Al40
Cu35Zn25Al40
。催化剂 | Cu23Zn35Al40 | Cu30Zn30Al40 | Cu35Zn25Al40 | Cu40Zn20Al40 | Cu45Zn15Al40 |
乙醇转化率/% | 41.2 | 45.9 | 53.6 | 56.4 | 54.5 |
乙醛选择性/% | 93.4 | 91.2 | 92.2 | 84.1 | 79.4 |
催化剂
(4)以浓硫酸作催化剂,使乙醇与乙酸直接酯化,也能得到乙酸乙酯。从绿色化学角度考虑,工业上选择乙醇一步法制备乙酸乙酯的优点是
原子利用率高
原子利用率高
、不产生废酸,污染小
不产生废酸,污染小
。(5)铜铂合金可作为该反应的催化剂,其晶胞结构如图1所示,该铜铂合金的化学式为
Cu3Pt
Cu3Pt
。若晶胞参数为apm,则Cu原子之间最短距离为 2
a
2
2
a
2

(6)乙醇在铜铂合金表面催化过程中,首先进行乙醇脱氢形成乙酰基(CH3CO*,吸附在催化剂表面的物种用*标注),其反应机理路径共三步:第一步乙醇脱氢的反应能量图如图2所示;第三步的反应方程式为CH3CHO*→CH3CO*+H*。
①上述第一步最优路径的化学方程式为
A
A
(填标号)。A.CH3CH2OH*→CH3CHOH*+H*
B.CH3CH2OH*→CH2CH2OH*+H*
C.CH3CH2OH*→CH3CH2O*+H*
②写出第二步路径的化学方程式:
CH3CHOH*→CH3CHO*+H*
CH3CHOH*→CH3CHO*+H*
。【考点】化学平衡的影响因素.
【答案】+46;高温低压;Cu35Zn25Al40;原子利用率高;不产生废酸,污染小;Cu3Pt;pm;A;CH3CHOH*→CH3CHO*+H*
2
a
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:28引用:1难度:0.4
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