异丁烯为重要的化工原料,工业上可采用叔丁醇(TBA)气相脱水法制备高纯异丁烯产品,主要涉及以下反应:
反应1(主反应):(CH3)3C-OH(g)→(CH3)2C=CH2(g)+H2O(g)
反应2(副反应):2(CH3)2C=CH2(g)→(CH3)2C=CH-C(CH3)3(g)
(1)标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,几种物质的标准生成焓如下表,求反应1的△H=+80.28+80.28kJ•mol-1。
| 组分 | H2O | (CH3)3C-OH | (CH3)2C=CH2 |
| 焓变kJ•mol-1 | -241.83 | -339.21 | -17.1 |
<
<
0(填“<”或“>”),向体积可变容器中充入1mol的叔丁醇容器体积为1L,保持300℃100kPa条件,反应一段时间后达到平衡(忽略副反应),则Kc=100
100
。(已知Kpθ为以标准分压表示的平衡常数,各组分的标准分压pBθ=pB/pθ,pθ=105Pa)(3)理论计算反应条件对叔丁醇转化率的影响如图2、3所示,脱水反应温度T<200℃时,N2/叔丁醇摩尔比对叔丁醇转化率有影响,试从平衡移动的角度分析充入N2的原因
叔丁醇脱水反应是分子数增加的反应,而副反应是分子数降低的反应,N2为稀释剂,降低反应原料的分压,有利于主反应正向进行,抑制副反应正向进行
叔丁醇脱水反应是分子数增加的反应,而副反应是分子数降低的反应,N2为稀释剂,降低反应原料的分压,有利于主反应正向进行,抑制副反应正向进行
。根据图示该脱水反应适宜采用条件为T=200℃,P=0.1
0.1
MPa,N2/叔丁醇摩尔比=3/1。(4)已知工业原料叔丁醇中存在不同含量的水分,相同温度下不同初始原料中H2O/TBA比例对叔丁醇平衡转化率的影响如图4所示,实际生产最佳工艺条件为T=204〜426℃,请从H2O/TBA比例角度分析该条件下的优点
该条件下叔丁醇脱水法平衡转化率不受H2O/TBA比例的影响,故工业上可忽略水对叔丁醇转化率的影响,无需对原料进行烘干处理
该条件下叔丁醇脱水法平衡转化率不受H2O/TBA比例的影响,故工业上可忽略水对叔丁醇转化率的影响,无需对原料进行烘干处理
。
【答案】+80.28;<;100;叔丁醇脱水反应是分子数增加的反应,而副反应是分子数降低的反应,N2为稀释剂,降低反应原料的分压,有利于主反应正向进行,抑制副反应正向进行;0.1;该条件下叔丁醇脱水法平衡转化率不受H2O/TBA比例的影响,故工业上可忽略水对叔丁醇转化率的影响,无需对原料进行烘干处理
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:36引用:3难度:0.4
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=kJ•mol-1。
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=mol•L-1•s-1。
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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(填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=(用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是(填标号)。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布:2025/1/4 8:0:1组卷:10引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:68引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=mol;
(2)B的平均反应速率v(B)=mol/(L•min);
(3)x的值为.发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3
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