乙醛是重要的有机物,在农药、医药、食品和饲料添加剂等生产领域应用广泛,用乙醇为原料制备乙醛的两种方法如下:

Ⅰ.电化学法。
(1)我国科学家以质子酸离子液体作为溶剂和催化剂设计了一种可控电化学氧化乙醇为乙醛的工艺,其装置如图(a)所示。
①电路中转移1mol电子,理论上产生H211.211.2L。(标准状况)
②阳极电极反应式为 CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+。
Ⅱ.催化脱氢法。
(2)乙醇催化脱氢反应:CH3CH2OH(g)⇌CH3CHO(g)+H2(g)ΔH,相关物质的燃烧热数据如表所示。
物质 | CH3CH2OH(g) | CH3CHO(g) | H2(g) |
燃烧热ΔH/(kJ•mol-1) | -1366.8 | -1166.4 | -285.8 |
+85.4
+85.4
kJ•mol-1。(3)一定温度下,某体积可变容器中只发生乙醇催化脱氢反应,n(乙醇)随反应时间(t/h)、容器总压(p/MPa)的变化关系如图(b)。
①p1MPa时,0~1.5h内生成乙醛的平均速率为
0.48
0.48
mol•h-1。②p2MPa时,反应的平衡常数Kp=
p
2
3
p
2
3
(4)已知:CH3CHO的选择性=
生成的
C
H
3
CHO
的物的量
转化的
C
H
3
C
H
2
OH
的物的量
①240℃时,CH3CHO的产率为
32.55%或32.6%
32.55%或32.6%
。②该条件下的最佳反应温度为280℃,理由是
当反应温度升高,乙醇转化率增加,T>280℃后乙醛选择性在开始有所降低,因此,该条件下的最佳反应温度为280℃
当反应温度升高,乙醇转化率增加,T>280℃后乙醛选择性在开始有所降低,因此,该条件下的最佳反应温度为280℃
。【考点】化学平衡的计算;原电池与电解池的综合.
【答案】11.2;CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+;+85.4;0.48;或0.33p2;32.55%或32.6%;当反应温度升高,乙醇转化率增加,T>280℃后乙醛选择性在开始有所降低,因此,该条件下的最佳反应温度为280℃
p
2
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:6引用:1难度:0.7
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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